[논문 리뷰] Optical multiband surface photometry of a sample of Seyfert galaxies. I. Large-scale morphology and local environment analysis of matched Seyfert and inactive galaxy samples

L. Slavcheva‐Mihova, B. Mihov|arXiv (Cornell University)|2010. 11. 08.

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena참고 문헌 195인용 수 10

한 줄 요약

이 연구는 35개의 세이퍼트 은하와 일치된 비활성 대조 샘플에 대해 다밴드 광학 표면광도 측정을 수행하여 대규모 구조와 국소 환경을 비교한다. 등고선도, 표면 밝기 프로파일 및 구조 분석을 통해 세이퍼트 은하와 비활성 은하 간에 바, 고리 또는 동반 성간의 유의미한 차이가 없음을 발견하였으며, 핵 연료 공급이 대규모 구조나 국소 환경과 직접 연결되어 있지 않다는 결론을 도출한다.

ABSTRACT

Parallel analysis of the large-scale morphology and local environment of matched active and control galaxy samples plays an important role in studies of the fueling of active galactic nuclei. We carry out a detailed morphological characterization of a sample of 35 Seyfert galaxies and a matched sample of inactive galaxies in order to compare the evidence of non-axisymmetric perturbation of the potential and, in the second part of this paper, to be able to perform a multicomponent photometric decomposition of the Seyfert galaxies. We constructed contour maps, BVRcIc profiles of the surface brightness, ellipticity, and position angle, as well as colour index profiles. We further used colour index images, residual images, and structure maps, which helped clarify the morphology of the galaxies. We studied the presence of close companions using literature data. By straightening out the morphological status of some of the objects, we derived an improved morphological classification and built a solid basis for a further multicomponent decomposition of the Seyfert sample. We report hitherto undetected (to our knowledge) structural components in some Seyfert galaxies - a bar (Ark 479), an oval/lens (Mrk 595), rings (Ark 120, Mrk 376), a nuclear bar and ring (Mrk 352), and nuclear dust lanes (Mrk 590). We compared the large-scale morphology and local environment of the Seyfert sample to those of the control one and found that (1) the two samples show similar incidences of bars, rings, asymmetries, and close companions; (2) the Seyfert bars are generally weaker than the bars of the control galaxies; (3) the bulk of the two samples shows morphological evidence of non-axisymmetric perturbations of the potential or close companions; (4) the fueling of Seyfert nuclei is not directly related to the large-scale morphology and local environment of their host galaxies.

연구 동기 및 목표

• 대규모 형태적 특성과 국소 환경의 차이가 세이퍼트 은하와 비활성 은하를 구별하는 데 기여하는지 조사하기 위해.
• 다밴드 표면광도 측정 및 구조 분석을 통해 세이퍼트 은하의 형태 분류를 향상시키기 위해.
• 세이퍼트 은하에서 이전에 발견되지 않은 구조 성분, 예를 들어 바, 고리, 먼지 테두리 등을 식별하기 위해.
• 세이퍼트 은하와 비활성 은하 샘플 간 비축대칭 교란, 동반 성간 및 비대칭성의 빈도를 비교하기 위해.
• 짝지어진 샘플을 분석하여 바, 상호작용 및 미세 합성의 역할이 세이퍼트 핵 연료 공급에 미치는 영향을 평가하기 위해.

제안 방법

• 다밴드 영상에서 $BVR_{\rm C}I_{\rm C}$ 표면 밝기 프로파일, 타원도, 위치각 지도를 구축하였다.
• 은하 형태 분석을 위해 등고선도, 색색인수 프로파일, 잔차 이미지 및 구조 지도를 생성하였다.
• 문헌 자료를 활용하여 5개의 유효 반경 이내 및 $|\Delta V_r| \leq 600\,\rm km\,s^{-1}$ 내의 근접 동반 성간을 식별하였다.
• 시각적 검토 및 표면 밝기 특징의 구조 분해를 기반으로 형태 분류를 수행하였다.
• 짝지어진 샘플 기법을 적용: $T$, $V_{\rm r}$, $M^{B}_{\rm abs}$, $\epsilon$ 기준으로 세이퍼트 은하와 비활성 은하를 짝지어 통계적 비교 가능성을 확보하였다.
• 선택된 대상의 핵 주변 영역에 대한 고해상도 분석을 위해 기록된 허블 우주 망원경 자료를 활용하였다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 세이퍼트 은하가 비활성 은하보다 바, 고리 또는 근접 동반 성간의 빈도가 더 높은가?
• RQ2 짝지어진 샘플에서 세이퍼트 은하와 비활성 은하 간에 바 강도에 유의미한 차이가 있는가?
• RQ3 비대칭성 또는 tidal 특징이 세이퍼트 은하에서 더 흔한가? 이는 미세 합성 또는 상호작용과의 연관성을 시사하는가?
• RQ4 비축대칭 잠재 에너지 교란의 존재가 주변 은하의 세이퍼트 활성과 상관이 있는가?
• RQ5 핵 바, 고리 또는 먼지 테두리와 같은 구조 성분이 이전에 인식된 것보다 세이퍼트 은하에서 더 흔한가?

주요 결과

• 세이퍼트 샘플의 바 발생률은 $49 \pm 8\%$이며, 이는 대조 샘플의 $46 \pm 8\%$와 통계적으로 구별되지 않는다.
• 세이퍼트 은하의 바는 비활성 은하의 바보다 유의미하게 약하다. 95% 신뢰수준에서 기울어진 타원도의 중앙값은 각각 0.39와 0.49이다.
• 고리 발생률은 두 샘플 모두 유사하다: 세이퍼트의 경우 $49 \pm 8\%$, 대조의 경우 $54 \pm 8\%$이다.
• 5개의 유효 반경 이내 및 $|\Delta V_r| \leq 600\,\rm km\,s^{-1}$ 내의 근접 동반 성간이 있는 은하 비율은 세이퍼트의 경우 $44 \pm 9\%$, 대조의 경우 $43 \pm 8\%$이다.
• 두 샘플 모두 비축대칭 잠재 에너지 교란의 형태학적 증거를 $91 \pm 5\%$ (세이퍼트) 및 $94 \pm 4\%$ (대조)의 경우에서 보였다.
• 비대칭성과 동반 성간 간의 유의미한 상관관계는 발견되지 않았으며, 세이퍼트 은하에서의 미세 합성 빈도는 비활성 은하보다 더 높지 않다.