[论文解读] Mergers Do Trigger AGNs out to z $\sim$ 0.6

F. Gao, L. Wang+7 more|arXiv (Cornell University)|Apr 1, 2020

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena参考文献 113被引用 7

一句话总结

本研究利用卷积神经网络识别SDSS和GAMA巡天中的星系并合，发现至红移z ~ 0.6，活动星系核（AGN）在并合系统中更为常见。关键结果为并合系统中AGN过量达1.81±0.16，证实并合是核活动的主要触发机制，尤其在大质量星系和更明亮的AGN中。

ABSTRACT

Aims. The fueling and feedback of Active Galactic Nuclei (AGNs) are important in understanding the co-evolution between black holes and host galaxies. Mergers are thought to have the capability to bring gas inwards and ignite nuclear activity, especially for more powerful AGNs. However, there is still significant ongoing debate on whether mergers can trigger AGNs and, if they do, whether mergers are a significant triggering mechanism. Methods. We select a low-redshift ($0.005

研究动机与目标

• 确定星系并合是否在低至中红移星系中触发活动星系核（AGN）。
• 量化不同AGN类型和光度下并合在AGN触发中的作用。
• 研究并合驱动的AGN活动与宿主星系恒星质量和吸积率的依赖关系。
• 利用多波段诊断方法比较AGN与非AGN对照样本的并合分数。
• 探讨并合与低吸积率AGN（LERGs）以及遮蔽与非遮蔽AGN之间的关联。

提出的方法

• 利用在视觉形态上训练的卷积神经网络（CNN），识别SDSS和GAMA影像数据中的星系并合。
• 使用中红外（MIR）颜色切割和光学发射线诊断（如BPT图）对AGN进行分类。
• 选取低电离射电星系（LERGs）以研究并合对低吸积率AGN触发的影响。
• 为每个AGN子组构建严格匹配的对照样本，比较AGN与非AGN宿主的并合分数。
• 分析并合分数随红移、恒星质量、AGN功率和遮蔽程度（使用光学-WISE颜色）的变化。
• 应用统计比较方法量化并合中AGN的过量，并利用误差估计评估显著性。

实验结果

研究问题

• RQ1 与孤立星系相比，并合是否增加了星系拥有AGN的可能性？
• RQ2 AGN中并合分数如何随宿主星系恒星质量和AGN光度变化？
• RQ3 遮蔽AGN与非遮蔽AGN的并合分数是否存在差异？
• RQ4 并合在多大程度上触发低吸积率AGN（LERGs）？
• RQ5 并合在AGN触发中的作用是否随红移或AGN光度演化？

主要发现

• AGN在并合系统中出现的可能性比在非并合系统中高出1.81±0.16倍，表明并合具有显著的触发作用。
• AGN中的并合分数在16.40±0.5%至39.23±2.10%之间变化，且在更高质量星系中更高。
• 并合在AGN中的比例随恒星质量增加，支持其在大质量系统中作用更强。
• LERGs的并合分数（30.26±1.31%）高于对照样本（22.94±0.38%），表明并合可触发低吸积率AGN。
• MIR选中的AGN显示并合分数随AGN功率增加而呈正相关趋势，而光学选中的AGN则表现出复杂趋势。
• 遮蔽的MIR选AGN比非遮蔽的更可能处于并合状态，与并合驱动的演化序列一致。