[논문 리뷰] The AMIGA sample of isolated galaxies. XI. Optical characterisation of nuclear activity

J. Sabater, L. Verdes‐Montenegro외 3명|arXiv (Cornell University)|2012. 05. 30.

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena참고 문헌 110인용 수 29

한 줄 요약

이 연구는 AMIGA 샘플의 고립은하 173개에 대한 스펙트로스코픽 목록을 제시하며, SDSS 데이터와 을성 인구 모델링을 사용해 발광선 소스를 분류한다. 고립은하 중 20.4%가 광학 AGN를 보유하고 있으며, 형상과 빛의 세기 조정 후 고립은하와 밀집 군집은하 간의 AGN 발생 빈도에 유의미한 차이가 없음을 발견하여, 주요 상호작용이 AGN 자극에 필수적이지 않음을 시사한다.

ABSTRACT

Context.- This paper is part of a series involving the AMIGA project (Analysis of the Interstellar Medium of Isolated GAlaxies), which identifies and studies a statistically-significant sample of the most isolated galaxies in the northern sky. Aims.- We present a catalogue of nuclear activity, traced by optical emission lines, in a well-defined sample of the most isolated galaxies in the local Universe, which will be used as a basis for studying the effect of the environment on nuclear activity. Methods.- We obtained spectral data from the 6th Data Release of the Sloan Digital Sky Survey, which were inspected in a semi-automatic way. We subtracted the underlying stellar populations from the spectra (using the software Starlight) and modelled the nuclear emission features. Standard emission-line diagnostics diagrams were applied, using a new classification scheme that takes into account censored data, to classify the type of nuclear emission. Results.- We provide a final catalogue of spectroscopic data, stellar populations, emission lines and classification of optical nuclear activity for AMIGA galaxies. The prevalence of optical active galactic nuclei (AGN) in AMIGA galaxies is 20.4%, or 36.7% including transition objects. The fraction of AGN increases steeply towards earlier morphological types and higher luminosities. We compare these results with a matched analysis of galaxies in isolated denser environments (Hickson Compact Groups). After correcting for the effects of the morphology and luminosity, we find that there is no evidence for a difference in the prevalence of AGN between isolated and compact group galaxies, and we discuss the implications of this result. Conclusions.- We find that a major interaction is not a necessary condition for the triggering of optical AGN.

연구 동기 및 목표

• 지역 우주에서 가장 고립된 은하의 잘 정의된 샘플에서 핵 활동을 특성화하기 위해.
• 환경—특히 고립성—이 광학 활성 은하핵(AGN)의 발생 빈도에 영향을 미치는지 확인하기 위해.
• Hickson 밀집 군집(HCGs)과 같은 더 높은 밀도 환경에서의 AGN 비율과 고립은하의 AGN 비율을 비교하여, AGN 자극에 있어 상호작용의 역할을 시험하기 위해.
• 감시된 발광선 데이터(예: 상한선 포함)를 고려한 분류 체계를 개발하고 적용하여 AGN 식별 정확도를 향상시키기 위해.
• 주요 상호작용이 광학 AGN 자극에 필수적인지, 통계적으로 유의미하고 균일한 샘플을 사용해 평가하기 위해.

제안 방법

• AMIGA 샘플의 고립은하에 대해 Sloan Digital Sky Survey (SDSS) Data Release 6에서 스펙트럼 데이터를 확보하였다.
• 핵 스펙트럼에서 기저의 을성 인구를 모델링하고 제거하기 위해 Starlight 소프트웨어를 사용하였다.
• 표준 발광선 진단 다이어그램(예: BPT 다이어그램)을 적용하여 핵 발광을 항성 형성, AGN 또는 전이 물체로 분류하였다.
• 낮은 신호 대비 잡음 비율 환경에서 신뢰성을 향상시키기 위해 감시된 데이터(예: 상한선 포함)를 고려한 분류 체계를 개발하였다.
• 고립은하와 HCG 은하 간의 AGN 비율 비교 시 형상과 빛의 세기의 차이를 보정하였다.
• 고립 환경와 밀집 군집 환경 간의 통계적 비교를 수행하여 AGN 자극에 영향을 주는 환경적 요인을 분리하였다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 지역 우주의 가장 고립된 은하 샘플에서 광학 AGN의 발생 빈도는 얼마인가?
• RQ2 형상 및 빛의 세기의 차이를 보정한 후 고립은하의 AGN 비율은 밀집 군집 환경의 AGN 비율과 어떻게 비교되는가?
• RQ3 주요 은하 상호작용이 광학 핵 활동을 자극하는 데 필수적인가에 대한 증거가 있는가?
• RQ4 보조적 메커니즘(예: 경미한 합성, 냉각 기체의 공급)이 고립은하에서 AGN 활동을 얼마나 설명하는가?
• RQ5 감시된 발광선 측정치가 낮은 S/N 스펙트럼에서 AGN 분류의 신뢰성에 어떤 영향을 미치는가?

주요 결과

• 최종 목록에는 173개 고립은하에 대한 스펙트로스코픽 데이터, 을성 인구 모델, 발광선 측정치, 핵 활동 분류가 포함되어 있다.
• AMIGA 은하에서 광학 AGN의 발생 빈도는 20.4%이며, 전이 물체(예: LINERs)를 포함하면 36.7%로 증가한다.
• AGN 비율은 이른 형상 유형과 높은 빛의 세기와 함께 유의미하게 증가하여 은하의 구조와 질량에 강한 의존성을 보인다.
• 형상과 빛의 세기 보정 후 고립은하와 Hickson 밀집 군집(HCG)에 있는 은하 간의 AGN 발생 빈도에 유의미한 차이가 없음을 발견하였다.
• 차이가 없음을 고려할 때 주요 상호작용이 광학 AGN 자극에 필수적인 조건이 아니라는 것을 시사하며, 기존의 융합 기반 AGN 모델에 도전한다.
• 고립은하는 라디오 핵 활동을 보이지 않았지만 광학 AGN는 흔히 발견되어, 광학 AGN와 라디오 AGN는 서로 다른 메커니즘 또는 환경적 요인에 의해 자극될 수 있음을 시사한다.