[논문 리뷰] The AMIGA sample of isolated galaxies. VII. Far-infrared and radio continuum study of nuclear activity

J. Sabater, S. Léon외 4명|ArXiv.org|2008. 03. 03.

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena참고 문헌 53인용 수 25

한 줄 요약

이 연구는 IRAS와 NVSS의 적외선 및 전파 연속체 데이터를 이용하여 719개의 고립은하의 핵 활동을 분석하며, 전파-FIR 상관관계와 FIR 색깔 진단을 적용하여 AGN 후보를 식별한다. 복잡한 전경 소스를 제거한 후 전파 과잉을 보이는 은하의 비율은 0.8%에 불과하여, 고립된 초기형 은하가 빛나는 은하 중 핵 활동이 최소한인 가장 순수한 환경임을 확인한다.

ABSTRACT

We present a study of the nuclear activity in a well-defined sample of the most isolated galaxies in the local Universe traced by their far-infrared (FIR) and radio continuum emission. We use the well-known radio continuum-FIR correlation to select radio-excess galaxies that are candidates to host an active galactic nucleus (AGN), as well as the FIR colours to find obscured AGN candidates. The existing information on nuclear activity in the Véron-Cetty catalogue and in the NASA Extragalactic Database are also used. A final catalogue of AGN-candidate galaxies has been produced. It contains 89 AGN candidates and is publicly available on the AMIGA web page (http://www.iaa.csic.es/AMIGA.html). At most ~ 1.5 % of the galaxies shows a radio-excess with respect to the radio-FIR correlation, and this fraction even goes down to less than 0.8 % after rejection of back/foreground sources. We find that the fraction of FIR colour selected AGN-candidates is ~ 28 % with a lower limit of ~ 7 %. A comparison with the results from the literature shows that the AMIGA sample has the lowest ratio of AGN candidates, both globally and separated into early and late types. Field galaxies as well as poor cluster and group environments show intermediate values, while the highest rates of AGN candidates are found in the central parts of clusters and in pair/merger dominated samples. We conclude that the environment plays a crucial and direct role in triggering radio nuclear activity and not only via the density-morphology relation. Isolated, early-type galaxies show a particularly low level of activity at radio wavelengths hence constituting the most nurture-free population of luminous early-type galaxies.

연구 동기 및 목표

• 환경이 핵 활동을 유도하는 데 미치는 영향을 평가하기 위해, 고립은하의 잘 정의된 완전 샘플에서 활성 은하핵(AGN)의 비율을 결정하는 것.
• 전파-FIR 상관관계와 FIR 색깔 진단(S25/S60)을 이용하여 AGN 후보를 식별함으로써, 항성 형성과 전경 소스에 의한 오염을 최소화하는 것.
• 고립은하의 AGN 비율을 밀도가 높은 환경(예: 은하단, 군집, 쌍성)과 비교하여 핵 활동에 대한 환경적 영향을 분리하는 것.
• 미래의 환경-활동 관계 연구를 위한 공개 가능한 고정밀도 AGN 후보 목록을 제작하는 것.
• 고립은하에서 낮은 AGN 비율이 그들의 형상 구성 때문인지, 진짜로 촉발 메커니즘이 부족한 것인지 테스트하는 것.

제안 방법

• NVSS와 IRAS 데이터를 이용하여 전파-FIR 상관관계를 활용해 전파 과잉 은하를 식별함으로써 AGN를 보유할 가능성이 있는 후보를 선별한다.
• FIRST 조사 데이터를 활용하여 뒤쪽/전경 소스를 거부하고 전파 과잉 샘플을 정밀화함으로써 오염을 감소시킨다.
• IRAS의 복사비 S25μm/S60μm를 사용하여 FIR 색깔 기반 AGN 후보를 식별하며, 가림되거나 저광도 AGN에 민감하다.
• 결과를 Véron-Cetty 목록과 NASA 은하간 우주론 데이터베이스(NED)와 교차 비교하여 스펙트럼적으로 확인된 AGN, LINER, NLAGN를 식별한다.
• 여러 선택 기준을 통합하여 가짜 양성(false positive)을 최소화한 최종 강력한 AGN 후보 목록을 제작한다.
• 다양한 환경(공간, 군집, 은하단, 융합)에서 AGN 비율을 통계적으로 비교하여 환경 의존성 여부를 평가한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 전파-FIR 및 FIR 색깔 진단을 사용하여 고립은하의 완전 샘플에서 AGN 후보의 비율은 얼마인가?
• RQ2 고립은하의 AGN 비율은 은하단, 군집, 상호작용 쌍성과 같은 밀도가 높은 환경과 비교해 어떻게 다른가?
• RQ3 고립은하에서 낮은 AGN 비율이 높은 후기형 은하 비율 등의 형상 구성 때문인지, 아니면 진짜로 촉발 메커니즘이 부족한 것인지 어느 정도의 영향을 미치는가?
• RQ4 환경이 핵 활동을 직접적으로 촉발하는가, 형상-밀도 관계와 독립적으로?
• RQ5 고립된 초기형 은하는 실제로 라디오 핵 활동 측면에서 가장 '양육되지 않은' 빛나는 초기형 은하의 집단인가?

주요 결과

• FIRST 데이터로 뒤쪽/전경 소스를 제거한 후, 고립은하 중 전파 과잉(요구하는 요인 ≥5)을 보이는 은하는 0.8%에 불과하다.
• 낮은 과잉 임계치(요구하는 요인 ≥3)를 적용하면 전파 과잉 비율은 4.0%로 증가하여 라디오 라우드 AGN 후보의 소규모이지만 측정 가능한 집단임을 시사한다.
• FIR 색깔 진단(S25/S60)을 사용하면 샘플의 28%가 AGN 후보이며, 보수적인 하한선은 7%이다.
• 최종 목록에는 전파 과잉, FIR 색깔, 문헌 확인된 소스를 통합한 89개의 AGN 후보가 포함되어 있으며, 공개 가능하다.
• AMIGA 샘플은 필드, 빈 은하단, 군집 은하를 포함한 모든 연구된 환경에서 가장 낮은 AGN 후보 비율을 보인다.
• 고립된 초기형 은하의 라디오 활동은 특히 낮아, 이들이 가장 '양육되지 않은' 빛나는 초기형 은하 집단임을 확인한다.