[论文解读] HI absorption in 3C 49 and 3C 268.3. Probing the environment of Compact Steep Spectrum and GHz Peaked Spectrum sources

Á. Labiano, René Vermeulen+5 more|University of Groningen research database (University of Groningen / Centre for Information Technology)|Oct 19, 2005

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena参考文献 28被引用 20

一句话总结

本研究利用高分辨率欧洲甚长基线干涉测量网UHF波段谱线观测，探测到3C~49西翼和3C~268.3北翼的红移21 cm H i吸收，将吸收现象与光学发射线区相关的致密中性气体云联系起来。结果支持一种模型：紧凑陡谱射电源与致密星际气体云发生非对称相互作用，通过激波驱动的传播和法拉第去极化导致喷流不对称性。

ABSTRACT

We present and discuss European VLBI Network UHF band spectral line observations, made to localise the redshifted 21cm HI absorption known to occur in the subgalactic sized compact steep spectrum galaxies 3C 49 and 3C 268.3. We have detected HI absorption towards the western radio lobe of 3C 49 and the northern lobe of 3C 268.3. However, we cannot rule out the presence of similar amounts of HI towards the opposite and much fainter lobes. The radio lobes with detected HI absorption (1) are brighter and closer to the core than the opposite lobes; (2) are depolarized; and (3) are associated with optical emission line gas. The association between the HI absorption and the emission line gas, supports the hypothesis that the HI absorption is produced in the atomic cores of the emission line clouds. Our results are consistent with a picture in which compact steep spectrum sources interact with clouds of dense gas as they propagate through their host galaxy. We suggest that the asymmetries in the radio and optical emission can be due to interaction of a two sided radio source with an asymmetric distribution of dense clouds in their environment.

研究动机与目标

• 利用高分辨率谱线观测，定位紧凑陡谱（CSS）和吉赫兹谱峰（GPS）源3C~49和3C~268.3中的红移21 cm H i吸收。
• 研究这些源中H i吸收、射电喷流形态与光学发射线气体之间的空间关系。
• 检验射电与光学发射不对称性源于射电源与宿主星系中致密气体云非对称相互作用的假设。
• 确定H i吸收是否局限于更亮、更靠近喷流的瓣，还是也可能存在于更暗、更远的瓣中。
• 评估致密气体云在塑造紧凑射电源动力学与偏振特性中的作用。

提出的方法

• 使用欧洲甚长基线干涉测量网（EVN）在800–1300 MHz频段进行UHF波段谱线观测，探测3C~49（z=0.6207）和3C~268.3（z=0.37116）中的红移21 cm H i吸收。
• 利用3C~84、3C~286和3C~454.3作为校准源，校正数据处理过程中的仪器与大气效应。
• 采用AIPS和DIFMAP软件进行可见度的 fringe 调相、谱响应校准、增益校准、成像、去混淆和自校准。
• 生成高分辨率连续电平图像，并提取射电喷流中不同特征处的射电谱，以定位H i吸收成分。
• 分析偏振特性（左旋与右旋圆偏振、线偏振），评估去极化效应，尤其在3C~268.3中。
• 将H i吸收的空间分布与哈勃空间望远镜（HST）数据中的光学发射线气体进行比较，评估其共位置关系与物理关联性。

实验结果

研究问题

• RQ1 H i吸收在3C~49和3C~268.3的特定射电喷流中是否具有空间局域性？若是，具体是哪些喷流？
• RQ2 H i吸收与射电喷流的形态、亮度及偏振特性之间存在何种关系？
• RQ3 这些源中H i吸收与光学发射线气体的空间分布如何相关？
• RQ4 观测到的射电与光学发射不对称性是否可由射电源与致密气体云的非对称相互作用解释？
• RQ5 观测到的H i吸收更符合射电喷流中激波驱动的气体运动，还是喷流束效应？

主要发现

• 在3C~49的西翼射电喷流中探测到H i吸收，该翼比东翼亮4.5倍，且距离核心约近3倍。
• 在3C~268.3的北翼射电喷流中探测到H i吸收，该翼比南翼亮22倍，且距离核心约近3倍。
• 探测到H i吸收的射电喷流比其对应反向喷流更去极化，尤其在3C~268.3中，与致密气体引起的法拉第屏蔽效应一致。
• H i吸收区域在空间上与光学发射线气体相关，表明吸收源自发射线云的中性气核。
• 观测到的射电亮度、喷流距核心距离及偏振的不对称性，与射电源与致密气体云非对称分布之间的单侧相互作用一致。
• 数据不排除在更暗、更远的喷流中存在H i吸收，但未检测到表明其柱密度较低或动力学特性不同。