[논문 리뷰] The host galaxy/AGN connection in nearby early-type galaxies. Sample selection and hosts brightness profiles

A. Capetti, B. Balmaverde|ArXiv.org|2005. 09. 15.

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena참고 문헌 21인용 수 30

한 줄 요약

이 연구는 허블 우주망원경(HST)의 기록된 영상과 VLA 전파 자료를 사용하여 근접한 초기형 은하에서 활성 은하핵(AGN)과 그 은하간의 관계를 조사한다. 연구는 은하의 형상이 아닌 핵부의 밝기 프로파일 기울기(코어 대 힘법칙)에 따라 은하를 분류하며, AGN를 가진 은하는 비AGN 은하와 프로파일 유형에서 구별되지 않지만, 전파 빛의 세기 Lr > 10^21.5 W Hz⁻¹인 전파 강한 AGN는 오직 코어 은하에서만 발견되며, 이 임계값 이하에서는 두 유형이 모두 존재하며 전파 특성에 유의미한 차이가 없다고 밝힌다.

ABSTRACT

This is the first of a series of three papers exploring the connection between the multiwavelength properties of AGNs in nearby early-type galaxies and the characteristics of their hosts. We selected two samples, both with high resolution 5 GHz VLA observations available and providing measurements down to 1 mJy level, reaching radio-luminosities as low as 10^19 W/Hz. We focus on the 116 radio-detected galaxies as to boost the fraction of AGN with respect to a purely optically selected sample. Here we present the analysis of the optical brightness profiles based on archival HST images, available for 65 objects. We separate early-type galaxies on the basis of the slope of their nuclear brightness profiles, into core and power-law galaxies following the Nuker's scheme, rather than on the traditional morphological classification (i.e. into E and S0 galaxies). Our sample of AGN candidates is indistinguishable, when their brightness profiles are concerned, from galaxies of similar optical luminosity but hosting weaker (or no) radio-sources. We confirm previous findings that relatively bright radio-sources (L_r > 10^(21.5) W/Hz) are uniquely associated to core galaxies. However, below this threshold in radio-luminosity core and power-law galaxies coexist and they do not show any apparent difference in their radio-properties. Not surprisingly, since our sample is deliberately biased to favour the inclusion of active galaxies, we found a higher fraction of optically nucleated galaxies. Addressing the multiwavelength properties of these nuclei will be the aim of the two forthcoming papers.

연구 동기 및 목표

• 근접한 초기형 은하에서 다파장 관계를 통해 AGN와 은하 간의 연결고리를 탐색하기 위해 전파로 선택된 표본을 사용한다.
• 핵부의 Nuker 법칙에 따른 기울기로 정의된 코어 은하와 힘법칙 은하가 AGN 성질에서 다름이 있는지 조사한다.
• 은하의 구조적 유형(코어 대 힘법칙)이 핵부 활동의 존재 및 빛의 세기에 연관되어 있는지 판단한다.
• 표본이 활성 은하에 치우쳐 있음으로써 핵부의 구조와 AGN 특성의 관측된 분포에 영향을 미치는지 평가한다.
• 이 표본의 광학적 및 X선 성질을 분석하는 후속 논문의 기초를 마련한다.

제안 방법

• 기존의 VLA 5 GHz 전파 조사에서 116개의 근접한 초기형 은하 중 전파 감지된 서브표본을 선별하였으며, 감도 한계는 1 mJy이며 전파 빛의 세기는 최소 10^19 W Hz⁻¹이다.
• 65개 은성을 대상으로 기록된 HST 영상을 사용하여 타원형 이소포트 피팅을 통해 광학적 밝기 프로파일을 유도하였다.
• Nuker 법칙을 사용하여 γ ≤ 0.3인 코어 유형, γ ≥ 0.5인 힘법칙 유형, 그리고 0.3 < γ < 0.5인 중간 유형으로 은하를 분류하였으며, 모호한 형상 분류를 피하기 위해 이를 활용하였다.
• 코어 은하와 힘법칙 은하의 빛의 세기 및 전파 빛의 세기 분포를 비교하여 AGN 활동의 차이를 평가하였다.
• 핵심 반경(rb)과 핵심 표면 밝기(μb) 간의 상관관계를 분석하여 코어 기본 평면의 일관성을 시험하였다.
• 표본 내에 핵부가 있는 은하의 비율을 정량화하여 활성 시스템에 대한 편향 여부를 평가하였다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 초기형 시스템의 코어 은하와 힘법칙 은하가 전파 빛 세기 측면에서 AGN 성질에 차이를 보이는가?
• RQ2 오직 코어 은하에서만 AGN를 지닌 전파 빛 세기의 임계값이 존재하는가?
• RQ3 은하의 구조적 유형(코어 대 힘법칙)이 광학적 또는 전파 강한 핵부의 존재와 어떻게 연관되어 있는가?
• RQ4 AGN 활동의 전파 빛 세기 임계값이 은하의 빛 세기나 내재된 구조에 따라 달라지는가?
• RQ5 전파로 선택된 표본이 핵부 밝기 프로파일과 핵부화의 관측된 분포에 얼마나 큰 영향을 미치는가?

주요 결과

• AGN 후보자 표본은 핵부 밝기 프로파일 기울기(코어 대 힘법칙) 측면에서 비AGN 은하와 통계적으로 구별되지 않으며, 이는 AGN 활동에 대한 구조적 선호도가 없음을 시사한다.
• 상대적으로 밝은 전파 소스(Lr > 10^21.5 W Hz⁻¹)는 오직 코어 은하와만 관련되어 있으며, 이는 이전 연구 결과를 확인한다.
• 10^21.5 W Hz⁻¹ 이하에서는 코어 은하와 힘법칙 은하 모두 AGN를 지니며, 전파 특성에 유의미한 차이가 없다.
• 코어 기본 평면(rb 대 μb)는 광학적으로 선택된 표본과 통계적으로 구별되지 않으며, 이는 은하의 구조적 특성에 체계적인 오차가 없음을 시사한다.
• 표본은 일반적인 수준보다 높은 비율(~65%)의 핵부가 있는 은하를 보이며, 이는 활성 시스템에 치우친 표본의 성향과 일치한다.
• MK > -24인 은하 주변에서는 Lr > 10^22 W Hz⁻¹인 강력한 전파 소스가 발견되지 않으며, 이는 프로파일 유형에 관계없이 전적으로 빛 세기에 따른 선택 효과 또는 구조적 혼동이 존재함을 시사한다.