[论文解读] Optical imaging of the host galaxies of X-ray selected BL Lacertae objects

R. Falomo, Jari Kotilainen|arXiv (Cornell University)|Oct 6, 1999

Astrophysics and Cosmic Phenomena被引用 7

一句话总结

本研究对52个X射线选的BL Lacertae天体进行了高分辨率R波段光学成像，成功解析了45个源的宿主星系。结果表明，所有解析良好的宿主星系均为明亮的椭圆星系，其平均绝对星等为M_R(host) = -23.9 ± 0.6，尺度长度为9 ± 5 kpc，支持其起源于F-R I和F-R II射电星系，并显示出与红移相关的适度光度演化。

ABSTRACT

We investigate the properties of the host galaxies of X-ray selected (high frequency peaked) BL Lac objects using a large and homogeneous data set of high spatial resolution R-band observations of 52 BL Lacs in the EMSS and Slew samples. The redshift distribution of the BL Lacs ranges from z = 0.04 to z>0.7, with average and median redshifts z = 0.26 and z = 0.24, respectively. Eight objects are at unknown redshift. We are able to resolve 45 objects out of the 52 BL Lacs. For all the well-resolved sources, we find the host to be a luminous elliptical galaxy. In a few cases a disk is not ruled out but an elliptical model is still preferred. The average absolute magnitude of the host galaxies is = -23.9+-0.6, while the average scale length of the host is = 9+-5 kpc. There is no difference in the host properties between the EMSS and Slew samples. We find a good agreement between the results derived by the surveys of Wurtz et al. (ground-based data) and Urry et al. (HST data), and by our new deeper imaging. The average luminosity of the BL Lac hosts is between those of F-R I and F-R II radio galaxies in Govoni et al., supporting the idea that both radio galaxy types could contribute to the parent population. The BL Lac hosts follow the F-P relation for giant ellipticals and exhibit a modest luminosity evolution with redshift. Finally, we find a slight correlation between the nuclear and host luminosity and a bimodal distribution in the nuclear/host luminosity ratio.

研究动机与目标

• 利用高空间分辨率光学成像表征X射线选BL Lac天体的宿主星系。
• 在统一样本中确定宿主星系的形态和光度特性。
• 探究BL Lac宿主星系是否与F-R I和F-R II射电星系一致。
• 评估BL Lac宿主星系的光度演化与红移的关系，并探讨核与宿主星系光度之间的相关性。
• 将结果与先前的地面望远镜和哈勃空间望远镜（HST）巡天进行比较，以验证一致性并获得更深入的见解。

提出的方法

• 从EMSS和Slew样本中获取了52个X射线选BL Lac天体的高空间分辨率R波段成像数据。
• 采用表面亮度剖面拟合方法建模宿主星系形态，必要时优先采用椭圆模型。
• 测量宿主星系的平均绝对星等（M_R(host)）和有效半径（R(e)）。
• 与Wurtz等人（地面望远镜）和Urry等人（HST）的现有巡天结果进行比较，以验证一致性。
• 分析红移依赖性以评估光度演化，并计算核与宿主星系光度比。
• 应用统计检验以检测光度比中的相关性和双峰分布。

实验结果

研究问题

• RQ1 X射线选BL Lac天体的宿主星系的形态和光度特性是什么？
• RQ2 BL Lac宿主星系的光度和大小与F-R I和F-R II射电星系相比如何？
• RQ3 随着红移增加，BL Lac宿主星系是否存在光度演化证据？
• RQ4 BL Lac天体中核与宿主星系光度之间存在何种关系？
• RQ5 核与宿主光度比是否存在双峰分布，提示存在不同群体？

主要发现

• 在52个BL Lac天体中，45个成功被解析，所有解析良好的宿主星系均为明亮的椭圆星系。
• 宿主星系的平均绝对星等为M_R(host) = -23.9 ± 0.6，表明其为非常明亮的系统。
• 宿主星系的平均有效半径（尺度长度）为R(e) = 9 ± 5 kpc，与巨型椭圆星系一致。
• 在EMSS和Slew样本之间未发现宿主星系特性存在显著差异，表明其为同质群体。
• 宿主星系遵循巨型椭圆星系的F-R关系，并表现出与红移相关的适度光度演化。
• 核与宿主光度之间存在微弱相关性，且核与宿主光度比呈现双峰分布。