[论文解读] The AGN/starburst content in high redshift ULIRGs

Y. Watabe, G. Risaliti+4 more|arXiv (Cornell University)|Mar 2, 2009

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena参考文献 1被引用 6

一句话总结

本研究基于局部ULIRG模板构建去卷积模型，利用斯皮策-IRS 6–8 μm堆叠光谱，对高红移亚毫米波和24 μm选中的ULIRG中的活动星系核（AGN）与星暴贡献进行分离。结果发现，在z > 2.3的亚毫米波ULIRG中，AGN贡献显著增加；而在24 μm-ULIRG中，AGN主导了中红外发射，但星暴对总能量输出的贡献与之相当。

ABSTRACT

We apply a simple model, tested on local ULIRGs, to disentangle the active galactic nucleus (AGN) and starburst contributions in submillimiter and 24um-selected ULIRGs observed with the Spitzer-IRS spectrometer. We quantitatively estimate the average AGN contribution to the stacked 6-8um rest-frame spectra of these sources in different luminosity and redshift ranges, and, under the assumption of similar infrared-to-bolometric ratios as in local ULIRGs, the relative AGN/starburst contributions to the total infrared luminosity. Though the starburst component is always dominant in submillimeter-selected ULIRGs, we find a significant increase of the AGN contribution at redshift z>2.3 with respect to lower z objects. Finally, we quantitatively confirm that the mid-infrared emission of 24um-selected ULIRGs is dominated by the AGN component, but the starburst component contributes significantly to the bolometric luminosity.

研究动机与目标

• 分离高红移ULIRG中活动星系核（AGN）与星暴对红外辐射的贡献。
• 评估在亚毫米波和24 μm选中的ULIRG中，AGN比例是否随红移增加。
• 评估高红移ULIRG总能量输出中AGN与星暴组分的相对重要性。
• 检验基于本地ULIRG的去卷积模型在高红移源中的适用性。
• 探究观测到的趋势是否由红移、光度或选源效应驱动。

提出的方法

• 将基于本地ULIRG活动星系核与星暴SED模板的去卷积模型应用于高红移ULIRG的斯皮策-IRS 6–8 μm堆叠光谱。
• 通过调整AGN与星暴组分的相对贡献，拟合观测到的堆叠光谱。
• 利用6–8 μm通量比作为诊断工具，估算AGN比例，假设其与本地ULIRG的红外与总能量比相似。
• 根据红移和光度构建子组的复合光谱，以分离红移与光度的影响。
• 进行统计检验，排除选源、K修正和光度退化带来的偏差。
• 通过不同红移与光度区间的结果比较，分离出红移相关的趋势。

实验结果

研究问题

• RQ1 在亚毫米波选中的ULIRG中，AGN对中红外发射的贡献是否随红移增加？
• RQ2 在24 μm选中的ULIRG中，AGN与星暴对总能量输出的相对贡献如何？
• RQ3 观测到的AGN比例趋势是由红移、光度还是选源效应驱动的？
• RQ4 基于本地ULIRG校准的去卷积模型是否适用于具有相似光谱特征的高红移源？
• RQ5 在高红移ULIRG中，星暴与AGN组分对总红外光度的相对贡献是什么？

主要发现

• 与低红移源相比，z > 2.3的亚毫米波ULIRG在6–8 μm本征波段中，AGN对光谱的贡献显著增加。
• 在亚毫米波ULIRG中，星暴在6–8 μm波段和总能量输出中仍占主导地位，但AGN比例随红移上升。
• 在24 μm-ULIRG中，AGN主导了中红外发射，但星暴对总能量输出的贡献与之相当或略高。
• 在控制光度后，亚毫米波ULIRG中AGN比例的红移依赖性得到确认，表明其并非由光度趋势驱动。
• 在z > 2.3的亚毫米波ULIRG中，未发现AGN比例与光度存在显著相关性，表明红移是观测趋势的主要驱动力。
• 该方法与本地ULIRG模板的一致性得到验证，支持使用本地SED模型对高红移源进行去卷积分析。