[論文レビュー] The local luminosity function of QSOs and Seyfert 1 nuclei

T. Koehler, D. Groote+2 more|arXiv (Cornell University)|Apr 15, 1997

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena参考文献 1被引用数 4

ひとこと要約

本研究では、ハムブルク/ESOサーベイから611平方度のフラックス制限サンプルを提示し、QSOおよびセイフェルト1型銀河の局所の発光関数を再評価する。その結果、M_B < -24 の明るいQSOは、これまでの推定よりも局所宇宙で著しく多く存在することが判明した。また、発光度の3桁にわたる範囲で、傾き α = -2.2 の単一のべき乗則でよく記述される総合発光関数が得られ、クェーサー進化のための純粋発光度進化モデルは有効ではないと結論づけた。

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.

研究の動機と目的

• 観測バイアスを最小限に抑えて、QSOおよびセイフェルト1型銀河の局所空間密度を測定すること。
• 特に低赤方偏移（z < 0.3）における明るいクェーサーの発光関数を再評価すること。
• セイフェルト1型核とQSOの発光関数が、連続的な関数として一つの関数で記述可能かどうかを特定すること。
• 赤方偏移にわたるクェーサー進化を純粋発光度進化モデルが適切に記述できるかどうかを、局所データと高赤方偏移の結果を比較することで検証すること。
• 活動銀河核の真の発光関数を導出するにあたり、宿主銀河の寄与を考慮すること。

提案手法

• ハムブルク/ESOサーベイから、611平方度をカバーするQSOおよびセイフェルト1型銀河のフラックス制限サンプルの構築。
• 低赤方偏移クェーサーに対する形態的および光度的バイアスを最小限に抑えるための慎重な選別を行い、z < 0.3 における代表的なサンプルを確保。
• 発光度指標として絶対等級 M_B を使用し、宿主銀河の寄与を補正。
• 観測された発光度分布を、dN/dM ∝ 10^(αM) の形をとるべき乗則関数でフィッティングし、傾き α を決定。
• 局所発光関数を高赤方偏移サーベイと比較し、進化傾向を評価。
• 純粋発光度進化モデルの妥当性を統計的分析により検証。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 明るいQSO（M_B < -24）は、これまでの推定よりも局所宇宙でより多く存在するのか？
• RQ2 高発光度域において、セイフェルト1型核とQSOの発光関数は、断絶を起こさずに滑らかに接続しているのか？
• RQ3 傾き α = -2.2 の単一べき乗則関数が、QSOおよびセイフェルト1型銀河の全発光度範囲にわたる結合発光関数を適切に記述できるのか？
• RQ4 純粋発光度進化は、赤方偏移に伴うクェーサー発光関数の観測された進化を適切に説明できるのか？
• RQ5 宿主銀河の寄与は、活動銀河核の真の発光関数を導出するにあたり、どのように影響を与えるのか？

主な発見

• M_B < -24 の明るいQSOは、以前のサーベイが示した値よりも、局所宇宙で著しく多く存在することが判明した。
• 低発光度セイフェルト1型核の空間密度は、既存の文献値と整合的であり、サンプルの信頼性が裏付けられた。
• セイフェルト1型核とQSOの発光関数は、全発光度範囲にわたって滑らかに接続されており、連続的な分布を支持する。
• 傾き α = -2.2 の単一べき乗則関数は、すべての活動銀河核の結合局所発光関数を適切に記述できる。
• データは、純粋発光度進化が有効なパラメータ化ではないことを示しており、発光関数の形と傾きが赤方偏移とともに変化するためである。
• 最も発光度の高いクェーサーは、進化が最も弱く、発光度進化が発光度関数全体に一様に適用されないことが示された。