[论文解读] 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 56

一句话总结

本文基于韦斯特伯格北天 Survey（WENSS）的高分辨率、高灵敏度射电数据，从西天区巡天中筛选出47个低红移巨型射电星系（GRGs；z ≤ 0.4）的新样本，有效减少了混淆影响。研究发现，投影线性尺寸超过2 Mpc的GRGs数量急剧下降，表明其可能经历强烈的光度演化，或在达到此类尺寸前迅速‘关断’，这一现象对当前的射电源演化模型构成挑战。

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.

研究动机与目标

• 利用单一高灵敏度、高角分辨率的巡天，构建一个统一且大规模的低红移巨型射电星系（GRGs）样本。
• 研究在探测扩展射电源时的选样效应，特别是未分辨或无关源造成的混淆影响。
• 分析新发现GRGs的射电与光学特性，包括流量密度、线性尺寸、红移及宿主星系形态。
• 考察GRGs在射电光度–线性尺寸（P–D）图中的分布，并评估其对射电源演化的影响。
• 检验观察到的大尺寸GRGs数量减少是否由选样效应引起，或源于内在物理过程。

提出的方法

• 利用韦斯特伯格北天巡天（WENSS）进行识别，该巡天中心频率为325 MHz，具有高灵敏度（1.5 mJy beam⁻¹）和高角分辨率（8.4 × 8.4 arcmin FWHM），用于探测扩展射电源。
• 将GRGs定义为投影线性尺寸大于1 Mpc的源，并应用严格标准以排除混淆或紧凑源。
• 通过深度光学成像与光谱观测，将射电源与光学对应体交叉匹配，以确认红移与宿主星系类型。
• 利用多频射电数据（WENSS、NVSS、FIRST、WSRT）构建详细的射电等高图，评估源形态。
• 通过测量的流量密度、线性尺寸与红移数据，分析P–D图，推断演化趋势。
• 通过与更高分辨率图像及已知GRGs对比，评估巡天的灵敏度与完备性。

实验结果

研究问题

• RQ1 线性尺寸大于2 Mpc的巨型射电星系（GRGs）的真实数密度是多少？观察到的下降是选样效应还是物理原因所致？
• RQ2 GRGs的射电光度与线性尺寸如何随红移变化？这对它们的演化 timescale 有何启示？
• RQ3 低频巡天中混淆与角分辨率限制在多大程度上导致大而扩展的射电源检测偏差？
• RQ4 GRGs的宿主星系是否位于低密度环境，如射电源演化模型所预测？
• RQ5 GRGs的谱龄是否与动力学年龄一致？这对星际介质演化有何启示？

主要发现

• 该样本包含47个低红移（z ≤ 0.4）巨型射电星系，是迄今从单一巡天获得的最大此类样本。
• 观察到GRGs在投影线性尺寸超过2 Mpc时数量急剧下降，表明在此尺度以上源群体显著减少。
• 该下降不太可能是选样效应所致，因为WENSS巡天具有高灵敏度与高分辨率，有效减少了混淆与 beam dilution。
• 观察到的下降表明GRGs可能存在强烈的光度演化，或大量强大射电源在达到2 Mpc尺寸前即已‘关断’。
• 光学光谱确认了红移与宿主星系类型，支持样本的可靠性及其在环境研究中的应用。
• 来自WENSS、NVSS与FIRST的射电图显示复杂形态，包括FRI、FRII及中间类型，部分源呈现双瓣结构与紧凑核心。