[論文レビュー] A new sample of giant radio galaxies from the WENSS survey: I - Sample definition, selection effects and first results

A. P. Schoenmakers, A. G. de Bruyn+2 more|University of Groningen research database (University of Groningen / Centre for Information Technology)|Jul 17, 2001

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena参考文献 20被引用数 56

ひとこと要約

本論文は、高分解能・高感度の電波データを用いて混同を最小限に抑えるために、ウェスターボルク北天スカイサーベイ（WENSS）から低赤方偏移の巨大電波銀河（GRGs；z ≤ 0.4）の新サンプルを47個提示する。研究では、2 Mpcを超える投影線形サイズを持つGRGsの数に急激な減少が見られ、これは強力なラジオ源の明るさの進化、またはそのようなサイズに達する前に急速に「スイッチオフ」する可能性を示唆し、現在のラジオ源進化モデルに挑戦する。

ABSTRACT

We have used the Westerbork Northern Sky Survey (WENSS) to define a sample of 47 low redshift (z < 0.4) giant radio galaxies. This is the largest sample yet of such radio sources originating from a single survey. We present radio maps of the newly discovered giants and optical images and spectra of their host galaxies. We present some of their properties and discuss the selection effects. We investigate the distribution of the sources in the radio power -- linear size (P-D) diagram, and how these parameters relate to the redshifts of the sources in our sample. We find a strong drop in the number of sources with a linear size above 2 Mpc. We argue that this is not a result of selection effects, but that it indicates either a strong luminosity evolution of radio sources of such a size, or that a large fraction of radio sources `switch off' before they are able to grow to a size of 2 Mpc.

研究の動機と目的

• 単一の高感度・高分解能サーベイを用いて、低赤方偏移の巨大電波銀河（GRGs）の均一で大規模なサンプルを定義すること。
• 特に、未解像化または関係のない源による混同を含む、延長電波源の検出における選択効果を調査すること。
• 新たに発見されたGRGsの電波および光学的性質を分析すること。これには、電力密度、線形サイズ、赤方偏移、および母銀河の形態が含まれる。
• P–D図（ラジオ出力–線形サイズ図）におけるGRGsの分布を検討し、ラジオ源進化に与える意味を評価すること。
• 観測された大規模GRGsの減少が選択効果によるものか、それとも本質的な物理的プロセスによるものかを検証すること。

提案手法

• 高感度（1.5 mJy beam⁻¹）かつ高分解能（8.4 × 8.4 arcmin FWHM）の325-MHzサーベイであるウェスターボルク北天スカイサーベイ（WENSS）を用い、延長電波源を同定した。
• GRGsを線形サイズが1 Mpcを超える源として定義し、混同やコンパクトな源を除外するための厳密な基準を適用した。
• 深紫外・可視光画像および分光測定を用いて、電波源と光学的対応物を照合し、赤方偏移および母銀河タイプを確認した。
• WENSS、NVSS、FIRST、WSRTの複数周波数電波データを用いて、詳細な電波等高線図を作成し、源の形態を評価した。
• 測定された電力密度、線形サイズ、赤方偏移を用いてP–D図を分析し、進化傾向を推定した。
• WENSSの検出感度と完全性を、より高分解能のマップや既知のGRGsと比較することで評価した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 線形サイズが2 Mpcを超える巨大電波銀河（GRGs）の真の数密度は何か？ そして、観測された減少は選択効果によるものか、物理的要因によるものか？
• RQ2 GRGsの電波出力と線形サイズは赤方偏移とどのように相関するか？ これはその進化時間スケールに何を示唆するか？
• RQ3 低周波数サーベイにおける混同と分解能の制限が、大規模で延長された電波源の検出にどの程度バイアスを及えるか？
• RQ4 GRGsの母銀河は、ラジオ源進化モデルが予測するように、低密度環境に位置していると予想されるが、その程度はいかほどか？
• RQ5 GRGsのスペクトル的年齢と力学的年齢は一致するか？ これは宇宙空間の物質の進化に何を示唆するか？

主な発見

• 本サンプルには、z ≤ 0.4の低赤方偏移の巨大電波銀河が47個含まれており、これは現在までに1つのサーベイから得られた最大のサンプルである。
• 2 Mpcを超える投影線形サイズを持つGRGsの数に、強い統計的有意性のある減少が観測され、このスケールを超えて源の集団が急激に減少していることを示している。
• 選択効果によるものではない可能性が高く、WENSSサーベイは高感度かつ高分解能であるため、混同やビーム拡散が最小限に抑えられている。
• 観測された減少は、GRGsにおける強い明るさの進化、または強力なラジオ源の大部分が2 Mpcに達する前に「スイッチオフ」する可能性を示唆している。
• 光学分光測定により赤方偏移および母銀河タイプが確認され、サンプルの信頼性と環境研究への応用可能性が裏付けられている。
• WENSS、NVSS、FIRSTの電波マップは、FRI、FRII、および中間型の複雑な形態を明らかにした。一部の源には二重ラobe構造とコンパクトコアが観測された。