[논문 리뷰] Stellar masses, star formation rates, metallicities and AGN properties for 200,000 galaxies in the SDSS Data Release Two (DR2)

J. Brinchmann, S. Charlot외 4명|arXiv (Cornell University)|2004. 06. 08.

Astronomy and Astrophysical Research참고 문헌 1인용 수 14

한 줄 요약

이 논문은 스펙트럼 및 광도 모델링을 통해 SDSS 데이터 배포 2에서 유래한 211,894개 은하에 대한 물리적 성질의 종합적이고 공개된 카탈로그를 제시한다. 항성 질량, 항성 형성률, 금속성,-dust 감쇠 및 AGN 분류를 도출한다. 주요 기여는 선택 함수가 잘 이해되고 강력한 모델링 기법을 사용하는 통일된 고정밀도 데이터셋을 제공하여 은하 진화의 대규모 통계적 연구를 가능하게 한다.

ABSTRACT

By providing homogeneous photometric and spectroscopic data of high quality for very large and objectively selected samples of galaxies, the Sloan Digital Sky Survey allows statistical studies of the physical properties of galaxies and AGN to be carried out at an unprecedented level of precision and detail. Here we publicly release catalogues of derived physical properties for 211,894 galaxies, including 33,589 narrow-line AGN. These are complete samples with well understood selection criteria drawn from the normal galaxy spectroscopic sample in the second SDSS public data release (DR2). We list properties obtained from the SDSS spectroscopy and photometry using modelling techniques presented in papers already published by our group. These properties include: stellar masses; stellar mass-to-light ratios; attenuation of the starlight by dust; indicators of recent major starbursts; current total and specific star-formation rates, both for the regions with spectroscopy and for the galaxies as a whole; gas-phase metallicities; AGN classifications based on the standard emission line ratio diagnostic diagrams and AGN [OIII] emission line luminosities. We also list our own measurements of absorption line indices and emission line fluxes from which these quantities were derived, together with a few quantities from the standard SDSS pipelines which play an important role in our work. Many other observed properties of these galaxies can be obtained from the SDSS DR2 catalogues themselves. We will add further physical properties to this release site as the relevant papers are accepted for publication. Catalogies containing these parameters may be accessed at http://www.mpa-garching.mpg.de/SDSS/.

연구 동기 및 목표

• SDSS DR2의 은하에 대해 선택 기준이 잘 이해된 통일된 대규모 물리적 성질 샘플을 제공하기 위해.
• 고품질의 분광 및 광도 데이터에 대해 일관된 모델링 기법을 적용하여 정확한 항성 질량, 항성 형성률 및 금속성을 도출하기 위해.
• 발광선 진단 다이어그램을 사용하여 AGN를 분류하고, 속도 분산을 통한 [OIII] 등화 및 블랙홀 질량 추정치를 제공하기 위해.
• 해상도 있는 영상과 스펙트럼 모델링을 사용하여 섬광기 기반 측정에서 발생하는 개구부 편향을 보정하기 위해.
• 통계적 은하 진화 연구에 사용할 수 있도록 파생된 물리적 매개변수 및 기초 선 밀도 측정치를 공개 카탈로그로 제공하기 위해.

제안 방법

• 비음수 최소 제곱법을 사용하여 SDSS 스펙트럼에 BC03 스펙트럼 인구 모델(10개 연령 및 3개 금속성)을 적합시켜 항성 질량, 질량-광도 비율 및 먼지 감쇠를 도출한다.
• 최적의 항성 연속체를 빼낸 잔여 스펙트럼에서 발광선 밀도를 측정하며, 항성 흡수 피크에 대한 주의 깊은 처리를 수행한다.
• 항성 형성률은 CL01 광이온화 모델을 사용하여 도출되며, HII 영역과 확산 이온화 기체의 이완 방출을 포함하고, 일관된 먼지 및 금속성 처리를 한다.
• 해상도 있는 영상과 함께 개구부 보정을 적용하여 섬광기 기반 측정에서 발생하는 체계적 편향을 제거한다.
• 가스상 금속성은 [OII], Hβ, [OIII], [HeI], [OI], Hα, [NII], [SII] 등의 다중 발광선을 동시에 적합하여 CL01 모델을 사용해 추정한다.
• AGN는 BPT 다이어그램을 사용하여 식별되며, [OIII]λ5007/Hβ 대비 [NII]λ6584/Hα를 사용하고, 핵 활동 특성화를 위해 등화 및 속도 분산을 제공한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 SDSS DR2의 211,894개 은하의 항성 질량, 항성 형성률 및 금속성은 무엇이며, 적색편이와 형상에 따라 어떻게 변화하는가?
• RQ2 해상도 있는 영상으로 섬광기 기반 측정의 개구부 편향을 보정할 경우 항성 형성률을 얼마나 정확하게 추정할 수 있는가?
• RQ3 BPT 진단 다이어그램에서 AGN의 분포는 어떻게 되며, 그들의 [OIII] 등화 및 블랙홀 질량 추정치는 주변 은하 성질과 어떻게 상관되는가?
• RQ4 대규모 통일 샘플에서 CL01 모델의 전체 선 적합 결과와 강선 금속성 지표가 얼마나 잘 일치하는가?
• RQ5 먼지 감쇠는 SDSS 샘플의 관측된 발광선 및 광도 성질에 어떤 영향을 미치며, 이를 어떻게 정량화할 수 있는가?

주요 결과

• BC03 모델을 사용하여 유도된 항성 질량을 포함한 카탈로그는 스펙트럼에서 중앙값 신호 대 잡음 비율 약 14를 기록한다.
• 해상도 있는 영상으로 보정된 항성 형성률은 대규모 은하에서 섬광기 기반 SFR이 최대 약 2.5배 정도 체계적으로 낮게 측정됨을 보여주며, 이는 보정을 통해 수정된다.
• 전체 선 적합을 통한 가스상 금속성 추정치는 R23과 같은 강선 보정과 일치하여 대규모 샘플에서 방법의 타당성을 입증한다.
• BPT 다이어그램를 통해 33,589개의 좁선 AGN가 식별되었으며, 각각의 [OIII]λ5007 등화 및 속도 분산이 제공된다.
• 스펙트로광도 정밀도는 높으며, 합성 g−r 색상에서 5% 이내 오차, r−i 색상에서 3% 이내 오차를 보이며, SDSS 광도와 보정된 스펙트럼 간 비교에 기반한다.
• 모든 신호 대 잡음 비율 >3을 만족하는 [OII], Hβ, [OIII], Hα, [NII], [SII], [HeI]의 발광선 밀도 측정치가 카탈로그에 포함되어 재현 가능한 분석을 가능하게 한다.