[논문 리뷰] The local luminosity function of QSOs and Seyfert 1 nuclei

T. Koehler, D. Groote외 2명|arXiv (Cornell University)|1997. 04. 15.

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena참고 문헌 1인용 수 4

한 줄 요약

이 연구는 함부르크/ESO 설문 조사에서 611 제곱도의 유속 제한 샘플을 제시하여 국지적 QSO 및 세이퍼트 1은하계의 밝기 함수를 재평가한다. 연구 결과, 빛나는 QSOs(M_B < -24)가 이전에 생각했던 것보다 국지 우주에서 훨씬 더 흔한 것으로 나타났으며, 밝기의 세 개의 세대에 걸쳐 기울기 α = -2.2인 단일 거듭제곱 법칙으로 잘 기술되는 병합 밝기 함수를 보이며, 퀘이사 진화에 대한 순수 밝기 진화 모델은 유효하지 않음을 규명하였다.

ABSTRACT

We present the analysis of a new flux-limited sample of bright quasars and Seyfert 1 galaxies in an effective area of 611 square deg, drawn from the Hamburg/ESO survey. We confirm recent claims that bright quasars have a higher surface density than previously thought. Special care was taken to avoid morphological and photometric biases against low-redshift quasars, and about 50 % of the sample objects are at z &lt; 0.3, spanning a range of three decades in luminosity. While our derived space densities for low-luminosity Seyfert 1 nuclei are consistent with those found in the literature, we find that luminous QSOs, M_B &lt; -24, are much more numerous in the local universe than previous surveys indicated. The optical luminosity functions of Seyfert 1 nuclei and QSOs join smoothly, and if the host galaxy contributions are taken into account, a single power-law of slope alpha = -2.2 describes the combined local luminosity function adequately, over the full range in absolute magnitude. Comparing our data with published results at higher redshifts, we can rule out pure luminosity evolution as an acceptable parametrisation; the luminosity function of quasars changes shape and slope with z, in the sense that the most luminous quasars show the weakest evolution.

연구 동기 및 목표

• 관측 편향을 최소화하여 국지적 QSO 및 세이퍼트 1 은하계의 공간 밀도를 측정하기 위해.
• 특히 저적색도(z < 0.3)에서 국지 우주 내 빛나는 퀘이사의 밝기 함수를 재평가하기 위해.
• 세이퍼트 1 핵과 QSO의 밝기 함수가 단일 연속 함수로 기술될 수 있는지 확인하기 위해.
• 높은 적색도 결과와 국지 데이터를 비교하여 순수 밝기 진화 모델이 적색도에 따른 퀘이사 진화를 적절히 기술하는지 테스트하기 위해.
• 활성 핵의 진정된 밝기 함수를 유도할 때 은하수 기여를 고려하기 위해.

제안 방법

• 611 제곱도에 걸쳐 함부르크/ESO 설문 조사에서 QSO 및 세이퍼트 1 은하계의 유속 제한 샘플을 구성하기 위해.
• 저적색도 퀘이사에 대한 형태학적 및 광학적 편향을 최소화하기 위해 신중한 선택을 수행하여 z < 0.3에서 대표적인 샘플을 확보하기 위해.
• 절대 등급 M_B를 밝기 지표로 사용하며, 은하수 기여를 보정하기 위해.
• 관측된 밝기 분포를 dN/dM ∝ 10^(αM) 형태의 거듭제곱 법칙 함수로 맞추어 기울기 α를 결정하기 위해.
• 국지 밝기 함수를 높은 적색도 설문 조사와 비교하여 진화 경향을 평가하기 위해.
• 관측 데이터와의 일치성을 검증하기 위해 통계적 분석을 수행하여 순수 밝기 진화 모델의 타당성을 시험하기 위해.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 빛나는 QSOs(M_B < -24)는 이전 추정보다 국지 우주에서 더 흔한가?
• RQ2 고밝기에서 세이퍼트 1 핵과 QSO의 밝기 함수가 끊김 없이 매끄럽게 이어지는가?
• RQ3 기울기 α = -2.2인 단일 거듭제곱 법칙 함수로 전체 밝기 범위에서 QSO 및 세이퍼트 1 핵의 병합 밝기 함수를 잘 기술할 수 있는가?
• RQ4 순수 밝기 진화는 적색도에 따른 퀘이사 밝기 함수의 관측된 진화를 적절히 설명하는가?
• RQ5 은하수 기여는 활성 은하핵의 유도된 진정된 밝기 함수에 어떤 영향을 미치는가?

주요 결과

• 빛나는 QSOs(M_B < -24)는 이전 설문 조사가 보여준 것보다 국지 우주에서 훨씬 더 많게 발견되었다.
• 저밝기 세이퍼트 1 핵의 공간 밀도는 문헌 값과 일치하여 샘플의 신뢰성을 검증하였다.
• 세이퍼트 1 핵과 QSO의 밝기 함수는 전체 밝기 범위에서 매끄럽게 이어지며 연속적인 분포를 지지한다.
• 기울기 α = -2.2인 단일 거듭제곱 법칙 함수는 모든 활성 핵에 대한 병합 국지 밝기 함수를 적절히 기술한다.
• 자료는 순수 밝기 진화 모델이 유효하지 않음을 규명하였으며, 밝기 함수의 형태와 기울기가 적색도에 따라 변화하기 때문이다.
• 가장 밝은 퀘이사들은 가장 약한 진화를 보이며, 이는 밝기 진화가 밝기 함수 전반에 균일하지 않음을 시사한다.