[论文解读] Optical multiband surface photometry of a sample of Seyfert galaxies. I. Large-scale morphology and local environment analysis of matched Seyfert and inactive galaxy samples

L. Slavcheva‐Mihova, B. Mihov|arXiv (Cornell University)|Nov 8, 2010

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena参考文献 195被引用 10

一句话总结

本研究对35个赛弗特星系及其匹配的非活动对照样本进行了多波段光学表面光度测量，以比较其大尺度形态与局部环境。通过等高线图、表面亮度剖面及结构分析，发现赛弗特星系与非活动星系在旋臂、环状结构或伴星方面无显著差异，结论为星系核燃料供应与大尺度形态或局部环境无直接关联。

ABSTRACT

Parallel analysis of the large-scale morphology and local environment of matched active and control galaxy samples plays an important role in studies of the fueling of active galactic nuclei. We carry out a detailed morphological characterization of a sample of 35 Seyfert galaxies and a matched sample of inactive galaxies in order to compare the evidence of non-axisymmetric perturbation of the potential and, in the second part of this paper, to be able to perform a multicomponent photometric decomposition of the Seyfert galaxies. We constructed contour maps, BVRcIc profiles of the surface brightness, ellipticity, and position angle, as well as colour index profiles. We further used colour index images, residual images, and structure maps, which helped clarify the morphology of the galaxies. We studied the presence of close companions using literature data. By straightening out the morphological status of some of the objects, we derived an improved morphological classification and built a solid basis for a further multicomponent decomposition of the Seyfert sample. We report hitherto undetected (to our knowledge) structural components in some Seyfert galaxies - a bar (Ark 479), an oval/lens (Mrk 595), rings (Ark 120, Mrk 376), a nuclear bar and ring (Mrk 352), and nuclear dust lanes (Mrk 590). We compared the large-scale morphology and local environment of the Seyfert sample to those of the control one and found that (1) the two samples show similar incidences of bars, rings, asymmetries, and close companions; (2) the Seyfert bars are generally weaker than the bars of the control galaxies; (3) the bulk of the two samples shows morphological evidence of non-axisymmetric perturbations of the potential or close companions; (4) the fueling of Seyfert nuclei is not directly related to the large-scale morphology and local environment of their host galaxies.

研究动机与目标

• 探究大尺度形态特征与局部环境差异是否可区分赛弗特星系与非活动星系。
• 利用多波段表面光度测量与结构分析，改进赛弗特星系的形态分类。
• 识别赛弗特星系中此前未被发现的结构组分，如旋臂、环状结构与尘埃带。
• 比较赛弗特星系与非活动星系样本中非轴对称扰动、伴星与不对称性的发生率。
• 通过匹配样本分析，评估旋臂、相互作用与小质量并合在赛弗特星系核燃料供应中的作用。

提出的方法

• 从多波段成像中构建 $BVR_{\rm C}I_{\rm C}$ 表面亮度剖面、椭圆率与位置角图。
• 生成等高线图、颜色指数剖面、残差图像与结构图，以分析星系形态。
• 利用文献数据识别在5个有效半径内且 $|\Delta V_r| \leq 600\,\rm km\,s^{-1}$ 的近距离伴星。
• 基于目视检查与表面亮度特征的结构分解进行形态分类。
• 采用匹配样本技术：按 $T$、$V_{\rm r}$、$M^{B}_{\rm abs}$ 与 $\epsilon$ 配对赛弗特星系与非活动星系，以确保统计可比性。
• 利用档案中的哈勃空间望远镜数据，对选定天体的核周围区域进行高分辨率分析。

实验结果

研究问题

• RQ1 赛弗特星系是否比非活动星系具有更高的旋臂、环状结构或近距离伴星发生率？
• RQ2 在匹配样本中，赛弗特星系与非活动星系的旋臂强度是否存在可测量差异？
• RQ3 形态不对称性或潮汐特征在赛弗特星系中是否更常见，提示其与小质量并合或相互作用存在关联？
• RQ4 非轴对称势场扰动的存在是否与宿主星系的赛弗特活动相关？
• RQ5 核旋臂、环状结构或尘埃带等结构组分在赛弗特星系中是否比以往认识的更普遍？

主要发现

• 赛弗特样本的旋臂发生率为 $49 \pm 8\%$，与对照样本的 $46 \pm 8\%$ 在统计上无显著差异。
• 赛弗特星系的旋臂显著弱于非活动星系，其去投影后的中位椭圆率为0.39 vs. 0.49（95%置信水平）。
• 两组样本的环状结构发生率相似：赛弗特星系为 $49 \pm 8\%$，对照样本为 $54 \pm 8\%$。
• 在5个有效半径内且 $|\Delta V_r| \leq 600\,\rm km\,s^{-1}$ 范围内至少存在一个近距离伴星的星系比例，赛弗特星系为 $44 \pm 9\%$，对照样本为 $43 \pm 8\%$。
• 两组样本在 $91 \pm 5\%$（赛弗特星系）与 $94 \pm 4\%$（对照样本）的案例中均表现出非轴对称势场扰动的形态学证据。
• 未发现不对称性与伴星之间存在显著相关性，且赛弗特星系中小质量并合的发生频率并不高于非活动星系。