[논문 리뷰] Optical imaging of the host galaxies of X-ray selected BL Lacertae objects

R. Falomo, Jari Kotilainen|arXiv (Cornell University)|1999. 10. 06.

Astrophysics and Cosmic Phenomena인용 수 7

한 줄 요약

이 연구는 52개의 X선으로 선별된 BL Lacertae 물체에 대한 고해상도 R-대역 광학 이미징을 제시하며, 45개의 소스에 대해 주성간을 해소한다. 모든 잘 해소된 주성간은 평균 절대 등급 M_R(host) = -23.9 ± 0.6과 규모 길이 9 ± 5 kpc를 가지며, F-R I 및 F-R II 전파은하의 기원을 지지하며 적색편이에 따라 약간의 빛의 세기 진화를 보인다.

ABSTRACT

We investigate the properties of the host galaxies of X-ray selected (high frequency peaked) BL Lac objects using a large and homogeneous data set of high spatial resolution R-band observations of 52 BL Lacs in the EMSS and Slew samples. The redshift distribution of the BL Lacs ranges from z = 0.04 to z>0.7, with average and median redshifts z = 0.26 and z = 0.24, respectively. Eight objects are at unknown redshift. We are able to resolve 45 objects out of the 52 BL Lacs. For all the well-resolved sources, we find the host to be a luminous elliptical galaxy. In a few cases a disk is not ruled out but an elliptical model is still preferred. The average absolute magnitude of the host galaxies is = -23.9+-0.6, while the average scale length of the host is = 9+-5 kpc. There is no difference in the host properties between the EMSS and Slew samples. We find a good agreement between the results derived by the surveys of Wurtz et al. (ground-based data) and Urry et al. (HST data), and by our new deeper imaging. The average luminosity of the BL Lac hosts is between those of F-R I and F-R II radio galaxies in Govoni et al., supporting the idea that both radio galaxy types could contribute to the parent population. The BL Lac hosts follow the F-P relation for giant ellipticals and exhibit a modest luminosity evolution with redshift. Finally, we find a slight correlation between the nuclear and host luminosity and a bimodal distribution in the nuclear/host luminosity ratio.

연구 동기 및 목표

• 고공간 해상도 광학 이미징을 통해 X선으로 선별된 BL Lac 물체의 주성간을 특성화하기 위해.
• 균일한 샘플에서 주성간의 형상 및 광학적 성질을 결정하기 위해.
• BL Lac의 주성간이 F-R I 및 F-R II 전파은하의 주성간과 일치하는지 조사하기 위해.
• 적색편이에 따른 BL Lac 주성간의 빛의 세기 진화를 평가하고 핵과 주성간의 빛의 세기 간의 상관관계를 탐색하기 위해.
• 이전의 지상 기반 및 HST 설문 조사와의 일致성을 검토하고 더 깊은 통찰을 얻기 위해.

제안 방법

• EMSS 및 슬류 샘플에서 52개의 X선으로 선별된 BL Lac 물체에 대해 고공간 해상도 R-대역 이미징 데이터를 확보하였다.
• 표면 밝기 프로파일 피팅을 사용하여 주성간 형상을 모델링하였으며, 적절한 경우 타원형 모델을 우선시하였다.
• 주성간의 평균 절대 등급(M_R(host))과 효과적 반경(R(e))을 측정하였다.
• Wurtz 등(지상 기반)과 Urry 등(위성 기반)의 기존 설문 조사와 비교하여 일치성을 검증하였다.
• 적색편이 의존성을 분석하여 빛의 세기 진화를 평가하고 핵 대비 주성간 빛의 세기 비율을 계산하였다.
• 상관관계 및 빛의 세기 비율의 이중분포를 탐지하기 위해 통계적 검정을 적용하였다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 X선으로 선별된 BL Lac 물체의 주성간의 형상 및 광학적 성질은 무엇인가?
• RQ2 F-R I 및 F-R II 전파은하의 주성간과 비교할 때 BL Lac 주성간의 빛의 세기와 크기는 어떻게 다른가?
• RQ3 적색편이가 증가함에 따라 BL Lac 주성간의 빛의 세기 진화 증거가 있는가?
• RQ4 BL Lac 물체에서 핵과 주성간 빛의 세기 간의 관계는 무엇인가?
• RQ5 핵 대비 주성간 빛의 세기 비율에 이중분포가 존재하는가, 이는 별개의 집단을 시사하는가?

주요 결과

• 52개의 BL Lac 물체 중 45개가 성공적으로 해소되었으며, 모든 잘 해소된 주성간은 빛나는 타원형 은하로 확인되었다.
• 주성간의 평균 절대 등급은 M_R(host) = -23.9 ± 0.6으로 매우 높은 빛의 세기를 나타낸다.
• 주성간의 평균 효과적 반경(규모 길이)은 R(e) = 9 ± 5 kpc로 거대 타원형 은하와 일치한다.
• EMSS 및 슬류 샘플 간 주성간 성질에 유의미한 차이가 없었으며, 이는 균일한 집단임을 시사한다.
• 주성간은 거대 타원형 은하에 대한 F-R 관계를 따르며 적색편이에 따라 약간의 빛의 세기 진화를 보인다.
• 핵과 주성간 빛의 세기 간에 약간의 상관관계가 있으며, 핵 대비 주성간 빛의 세기 비율에 이중분포가 관측된다.