[論文レビュー] The host galaxy/AGN connection in nearby early-type galaxies. Sample selection and hosts brightness profiles

A. Capetti, B. Balmaverde|ArXiv.org|Sep 15, 2005

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena参考文献 21被引用数 30

ひとこと要約

本研究は、ハッブル宇宙望遠鏡（HST）のアーカイブ画像とVLAの電波データを用いて、近距離の初期型銀河における活動銀河核（AGN）とその主銀河の関係を調査する。銀河を形態ではなく、核の明るさプロファイルの勾配（コア型対べき乗型）で分類し、AGNホスト銀河は非AGNホスト銀河とプロファイル型において区別できないが、電波が明るいAGN（Lr > 10^21.5 W Hz⁻¹）は唯一コア型銀河に存在するのに対し、この閾値未満では両タイプが共存し、電波性質に差はない。

ABSTRACT

This is the first of a series of three papers exploring the connection between the multiwavelength properties of AGNs in nearby early-type galaxies and the characteristics of their hosts. We selected two samples, both with high resolution 5 GHz VLA observations available and providing measurements down to 1 mJy level, reaching radio-luminosities as low as 10^19 W/Hz. We focus on the 116 radio-detected galaxies as to boost the fraction of AGN with respect to a purely optically selected sample. Here we present the analysis of the optical brightness profiles based on archival HST images, available for 65 objects. We separate early-type galaxies on the basis of the slope of their nuclear brightness profiles, into core and power-law galaxies following the Nuker's scheme, rather than on the traditional morphological classification (i.e. into E and S0 galaxies). Our sample of AGN candidates is indistinguishable, when their brightness profiles are concerned, from galaxies of similar optical luminosity but hosting weaker (or no) radio-sources. We confirm previous findings that relatively bright radio-sources (L_r > 10^(21.5) W/Hz) are uniquely associated to core galaxies. However, below this threshold in radio-luminosity core and power-law galaxies coexist and they do not show any apparent difference in their radio-properties. Not surprisingly, since our sample is deliberately biased to favour the inclusion of active galaxies, we found a higher fraction of optically nucleated galaxies. Addressing the multiwavelength properties of these nuclei will be the aim of the two forthcoming papers.

研究の動機と目的

• 近距離の初期型銀河におけるAGNとホスト銀河の多波長的関係を、電波選択サンプルを用いて探求すること。
• Nuker法のプロファイル勾配によって定義されるコア型およびべき乗型銀河が、AGN特性において異なるかどうかを調査すること。
• ホスト銀河の構造的タイプ（コア型対べき乗型）が、核活動の有無およびその輝度と相関するかどうかを特定すること。
• サンプルが活動銀河に偏っていることが、核構造およびAGN特性の観測分布に与える影響を評価すること。
• 今後の論文でこのサンプルの光学的およびX線的性質を分析する基盤を築くこと。

提案手法

• 既存のVLA 5 GHzサーベイから、1 mJyまでのフラックス限界および10^19 W Hz⁻¹までの電波輝度を持つ、近距離初期型銀河の電波検出サブサンプルを116個選定した。
• 65個の銀河について、アーカイブHST画像を用い、楕円形等高線フィッティングにより光学的明るさプロファイルを導出した。
• Nuker法を用い、γ ≤ 0.3（コア型）、γ ≥ 0.5（べき乗型）、0.3 < γ < 0.5（中間型）に分類し、曖昧な形態的分類を回避した。
• AGN活動の差を評価するために、コア型およびべき乗型銀河の輝度および電波輝度分布を比較した。
• コアの根本平面（rb 対 μb）の整合性をテストするため、break半径（rb）とbreak表面明るさ（μb）の相関を分析した。
• サンプル内の核を持つ銀河の割合を定量的に評価し、活動的システムへのバイアスを評価した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 初期型銀河におけるコア型およびべき乗型銀河は、特に電波輝度においてAGN特性に差を示すか？
• RQ2 AGNを宿すのはコア型銀河に限定されるような電波輝度の閾値があるか？
• RQ3 ホスト銀河の構造的タイプ（コア型対べき乗型）は、光学的または電波が明るい核の有無とどのように相関するか？
• RQ4 AGN活動の電波輝度閾値は、ホスト銀河の輝度や固有の構造に依存するか？
• RQ5 電波選択サンプルが、観測された核の明るさプロファイルおよび核化の分布にどの程度バイアスをもたらすか？

主な発見

• AGN候補のサンプルは、核の明るさプロファイル勾配（コア型対べき乗型）において非AGNホスト銀河と統計的に区別できないため、AGN活動に構造的好みがないことが示された。
• 相対的に明るい電波源（Lr > 10^21.5 W Hz⁻¹）は、唯一コア型銀河に関連しており、以前の発見を確認した。
• 10^21.5 W Hz⁻¹の閾値未満では、コア型およびべき乗型銀河の両方がAGNを宿し、電波的性質に顕著な差は認められなかった。
• コアの根本平面（rb 対 μb）は、光学的に選択されたサンプルと区別できないため、ホスト銀河構造に系統的なずれがないことが示された。
• サンプルは通常より高い割合（約65％）の核を持つ銀河を示しており、活動的システムへの意図的なバイアスに一致した。
• MK > -24のホストでは、Lr > 10^22 W Hz⁻¹の強い電波源は、プロファイル型にかかわらず検出されなかった。これは、輝度依存の選択バイアスまたは構造的デゲネラシーの可能性を示唆した。