[论文解读] Far-Infrared/Millimetre Emission in 3C Ssources. Dust in Radio Galaxies and Quasars

P. Andreani, R. A. E. Fosbury+2 more|arXiv (Cornell University)|Nov 4, 2001

Superconducting and THz Device Technology被引用 14

一句话总结

本研究利用ISO和IRAM 30米望远镜的观测，分析了3C射电星系和类星体的远红外与亚毫米波发射，发现射电星系与类星体的FIR SED表现出惊人相似，表明其起源于尘埃对恒星形成和/或尘埃包层的再辐射。这种相似性支持统一模型，其中一半类星体表现出强烈的非热亚毫米波发射，而另一半则与射电星系在热尘发射特性上一致。

ABSTRACT

We present far-infrared and millimetric observations of a sample of 3C objects. Millimetre data were taken at 1.25 mm with the IRAM 30m antenna feeding the MPIfR bolometer array. Mid-infrared (MIR) and far-infrared (FIR) photometry were carried out with the ISOCAM and ISOPHOT cameras on the ISO Satellite. Additional FIR IRAS observations are also included. We present the entire Spectral Energy Distributions (SEDs) from the UV to radio and discuss the emitting mechanisms. Two composite spectra, one for the radio galaxies and one for the radio quasars, are built in the object rest frame. While the SEDs of the two classes differ, they are indistinguishable in the MIR and FIR range where they probably arise as thermal emission from a dusty torus and a larger-scale (cooler) dust distribution in the host galaxy.

研究动机与目标

• 研究3C射电星系和类星体中远红外与亚毫米波发射的起源。
• 确定FIR发射是否源于热尘再辐射或非热过程。
• 评估尘埃在塑造观测SED中的作用及其对统一AGN模型的启示。
• 比较从射电到紫外波段的射电星系与类星体的光谱能量分布（SED）。

提出的方法

• 利用ISO卫星上的ISOCAM和ISOPHOT仪器获取远红外与亚毫米波测光数据。
• 使用配备MPIfR热释电阵列的IRAM 30米望远镜在1.25毫米波段收集毫米波数据。
• 将IRAS的额外FIR数据与ISO观测结合，构建从紫外到射电波段的完整SED。
• 为射电星系与类星体在静止参考系中构建复合SED，以比较其发射特性。
• 分析F1mm/F60μm流量比，以区分热发射与非热发射成分。
• 研究谱指数与光度趋势，推断谱谱转折的存在及发射机制。

实验结果

研究问题

• RQ1 3C射电星系与类星体的远红外与亚毫米波发射的起源是什么——热尘再辐射还是非热过程？
• RQ2 射电星系与类星体在FIR与亚毫米波段的SED有何异同，这对统一AGN模型有何启示？
• RQ3 恒星形成或AGN包层的尘埃再辐射在这些源的FIR发射中占主导地位的程度如何？
• RQ4 为何部分类星体的F1mm/F60μm比值显著高于射电星系，这对其发射机制意味着什么？

主要发现

• 射电星系与类星体的FIR SED表现出惊人相似，表明其起源于尘埃再辐射，可能来自恒星形成和/或尘埃包层。
• 一半类星体表现出较高的F1mm/F60μm比值，表明存在主导的非热成分，而另一半则与射电星系在热发射特性上一致。
• 大多数源的亚毫米波流量低于射电幂律谱的外推值，表明在240 GHz以下存在谱转折，暗示射电谱存在弯曲。
• 对于射电星系，F1mm/F60μm比值随L60μm增加而减小，与温度在20 K至50 K之间的热谱一致。
• 四颗射电星系（280、356、289、322）表现出更高的F1mm/F60μm比值，表明尘埃温度升高，可能由于更强的加热。
• FIR SED的相似性支持统一模型，表明尘埃存在于宿主星系及AGN周围，尽管主要加热源（AGN与恒星形成）仍不确定。