[论文解读] On the evolutionary behaviour of BL Lac objects

N. Bade, V. Beckmann+6 more|arXiv (Cornell University)|Mar 17, 1998

Astrophysics and Cosmic Phenomena被引用 8

一句话总结

本研究基于ROSAT全天巡天的通量受限样本，分析了39个BL Lac对象的X射线谱特性，以探究其演化行为。结果发现，仅在极端X射线主导子群中观察到强烈的负演化，而中间类对象则无演化迹象，表明这些中间类对象代表了基本的BL Lac群体，而极端X射线活动可能反映了其演化过程中的瞬态状态。

ABSTRACT

We present a new well defined sample of BL Lac objects selected from the ROSAT All-Sky Survey (RASS). The sample consists of 39 objects with 35 forming a flux limited sample down to f_X = 8 x 10^{-13} cgs, redshifts are known for 33 objects (and 31 of the complete sample). X-ray spectral properties were determined for each object individually with the RASS data. The luminosity function of RASS selected BL Lac objects is compatible with results provided by objects selected with the Einstein observatory, but the RASS selected sample contains objects with luminosities at least tenfold higher. Our analysis confirms the negative evolution for X-ray selected BL Lac objects found in a sample by the Einstein observatory, the parameterization provides similar results. A subdivision of the sample into halves according to the X-ray to optical flux ratio yielded unexpected results. The extremely X-ray dominated objects have higher redshifts and X-ray luminosities and only this subgroup shows clear signs of strong negative evolution. The evolutionary behaviour of objects with an intermediate spectral energy distribution between X-ray and radio dominated is compatible with no evolution at all. Consequences for unified schemes of X-ray and radio selected BL Lac objects are discussed.We suggest that the intermediate BL Lac objects are the basic BL Lac population. The distinction between the two subgroups can be explained if extreme X-ray dominated BL Lac objects are observed in a state of enhanced X-ray activity.

研究动机与目标

• 利用来自ROSAT全天巡天的明确定义的通量受限样本，研究BL Lac对象的演化行为。
• 确定X射线选中的BL Lac对象是否表现出宇宙学演化，特别是其光度与红移分布的变化。
• 检验不同谱谱能量分布（SED）类别的BL Lac对象可能代表不同演化状态的假设。
• 评估结果对X射线与射电选中BL Lac对象统一模型的影响。
• 澄清极端X射线主导性是否反映本质群体差异，还是瞬态活动状态。

提出的方法

• 从ROSAT全天巡天中选取一个通量受限的39个BL Lac对象样本，下限为f_X = 8 × 10⁻¹³ erg cm⁻² s⁻¹。
• 从RASS数据中为每个对象独立推导X射线谱特性，以确定其光度和谱指数。
• 构建RASS选中样本的光度函数，并与先前的爱因斯坦天文台结果进行比较。
• 根据X射线与光学流量比，将样本划分为两组：极端X射线主导对象与中间SED对象。
• 通过分析两组子群中红移与X射线光度分布的趋势，评估演化特征。
• 应用统计建模以量化负演化的程度，尤其关注极端X射线主导子群。

实验结果

研究问题

• RQ1 X射线选中的BL Lac对象是否表现出宇宙学演化？若存在，其在不同SED类别中如何变化？
• RQ2 某些BL Lac对象中观测到的X射线主导性是源于本质群体差异，还是瞬态活动状态？
• RQ3 中间SED类BL Lac对象是否表现出任何演化迹象？这对它们在统一模型中的角色有何启示？
• RQ4 RASS选中BL Lac对象的光度函数与爱因斯坦选中样本相比如何？
• RQ5 极端X射线主导与中间BL Lac对象之间的差异是否可用单一演化序列解释？

主要发现

• RASS选中的BL Lac对象样本其X射线光度至少比爱因斯坦选中样本高十倍，表明样本向更明亮源的偏移。
• 仅在极端X射线主导子群中观察到强烈的负演化，该子群表现出更高的红移与X射线光度。
• 中间SED组（X射线与光学流量比介于射电主导与X射线主导对象之间）未表现出显著演化。
• RASS样本的光度函数与先前爱因斯坦结果一致，证实了不同选样函数下的结果一致性。
• 结果表明，中间SED BL Lac对象代表了基本的BL Lac群体，而极端X射线主导性更可能源于增强的活动状态，而非本质群体差异。
• 两组之间的差异最合理的解释是统一模型，其中极端X射线主导性反映了X射线活动增强的瞬态阶段。