[論文レビュー] The Parkes quarter-Jansky flat-spectrum sample 2. New Optical Spectra and Redshift Measurements

I. Hook, P. A. Shaver+3 more|ArXiv.org|Dec 17, 2002

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena参考文献 25被引用数 22

ひとこと要約

本論文は、パーキンス四分の1ジャンスキー調査に属する178個のフラットスペクトル電波源について、新しい光学分光法および赤方偏移測定値を提示する。特に、0.25 Jy < S_{2.7GHz} < 0.5 Jy の範囲にあるクェーサーに注目している。電波強クェーサーは、電波弱クェーサー（QSO）と比較して、LyαおよびCIV発光線の等価幅が顕著に大きいことが確認された（p < 0.003）。一方、CIII] や MgII 線については有意な差は認められなかった。

ABSTRACT

We present optical spectra and redshift measurements for 178 flat-spectrum objects from the Parkes quarter-Jansky flat-spectrum sample. These spectra were obtained in order to compile a complete sample of quasars for use in a study of quasar evolution. We present a composite optical spectrum made from the subset of 109 quasars that have flux densities in the range 0.25Jy &lt; S(2.7GHz)&lt; 0.5Jy, and make a comparison with a composite for radio-quiet QSOs from the Large Bright Quasar Survey. Our large sample of radio-loud quasars allows us to strengthen previous reports that the Ly-alpha and CIV emission lines have larger equivalent width in radio-loud quasars than radio-quiet QSOs to greater than the 3-sigma level. However we see no significant difference in the equivalent widths of CIII] or MgII. We also show that the flux decrements across the Lyman-alpha line (D_A) measured from these spectra show the same trend with redshift as for optically selected QSOs.

研究の動機と目的

• クェーサーの進化を研究するための、完全で分光的に確認されたクェーサーのサンプルを構築すること。
• パーキンス四分の1ジャンスキー調査に属する178個のフラットスペクトル電波源について、赤方偏移を測定し、光学分光法を得ること。
• 電波強クェーサーと電波弱QSOとの間の発光線特性を比較し、スペクトル的特徴の違いを評価すること。
• 高赤方偏移クェーサーにおいて、ライマン-α線の周囲におけるフラックス減少（D_A）が赤方偏移にどのように依存するかを分析すること。
• 大規模で完全なサンプルを用いて、電波強クェーサーと電波弱クェーサーの間のスペクトル的差異に関する統計的証拠を強化すること。

提案手法

• 分光観測はチリのラ・シリャに設置されたESO 3.6 m望遠鏡のEFOSC装置を用いて実施された。
• ソースの色やスペクトル的特徴に応じて、B300グリズム（3750–6950 Å）またはR300グリズム（6000–9910 Å）を用いて低分解能分光法を取得した。
• 赤方偏移は、Lyα、CIV、CIII]、MgII などの発光線から、Tytler & Fan（1992）が提示した静止系波長を用いて算出された。小規模な系速度オフセットは補正された。
• 統計的比較のため、0.25–0.5 Jy のフラックス密度範囲に属する109個のクェーサーから合成光学スペクトルを作成した。
• 電波強クェーサーと大型明るいクェーサー調査（Large Bright Quasar Survey）に由来する電波弱QSOとの間で、主な発光線の等価幅を測定し、比較した。
• ライマン-α線周囲のフラックス減少（D_A）を測定し、それが光学的選択クェーサーと比較してどのように赤方偏移に依存するかを検討した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 電波強クェーサーは、電波弱QSOと比較して異なる発光線等価幅を示すか？
• RQ2 電波強クェーサーにおけるLyαおよびCIV等価幅の増大は、3σ水準で統計的に有意か？
• RQ3 電波強クェーサーと電波弱クェーサーとの間で、CIII] や MgII 線の等価幅に有意な差があるか？
• RQ4 本サンプルにおけるライマン-α線周囲のフラックス減少（D_A）は、赤方偏移にどのように依存するか？光学的選択クェーサーと比較してどうか？
• RQ5 本電波選択サンプルの高赤方偏移クェーサーのスペクトル的挙動は、光学的選択サンプルと整合するか？

主な発見

• 観測された178個のソースのうち、126個がクェーサー、37個がBL Lac物体、15個が銀河であり、赤方偏移カバレッジは非常に完全である。
• 電波強クェーサーは、電波弱QSOと比較して、LyαおよびCIV発光線の等価幅が顕著に大きいことが示され、有意水準は3σを大きく上回っている。
• CIII] や MgII 発光線の等価幅に関しては、電波強クェーサーと電波弱クェーサーとの間に統計的に有意な差は認められなかった。
• ライマン-α線周囲のフラックス減少（D_A）は、光学的選択クェーサーと同様の赤方偏移依存性を示し、高赤方偏移スペクトル的挙動の整合性が確認された。
• 0.25–0.5 Jy 範囲に属する109個のクェーサーの合成スペクトルは、電波強クェーサーの発光線特性を研究するための強固な基準として有効である。
• 本研究は、電波選択が、ダストによる遮蔽に影響されにくく、クェーサーの進化および吸収系を研究するのに適した完全なサンプルを提供することを確認した。