[论文解读] Radio spectra of the WMAP catalog sources

С. А. Трушкин|arXiv (Cornell University)|Jul 10, 2003

Radio Astronomy Observations and Technology参考文献 1被引用 3

一句话总结

本研究基于WMAP全天 Survey 在 23–94 GHz 频段，对 208 个河外源进行了最全面的射电谱能谱分布分析，利用 RATAN-600 的多频测 flux 密度测量数据，并与 10 MHz 至 245 GHz 范围内超过 200,000 条历史数据点进行交叉识别。主要发现为：97.5% 的 WMAP 源被确认为已知的活动星系核（AGN）、类星体或星系，其谱型在数十年间保持稳定，且对低变异性源而言，WMAP 测量值与以往测量值之间无显著系统性通量偏移。

ABSTRACT

Compiled radio spectra are presented for 208 extragalactic sources from the catalog created from the WMAP satellite all-sky survey data in a range of 23-94 GHz taken during the first year of its operation in orbit. 205 out of 208 WMAP sources are reliably identified with radio sources from other catalogs, including also four out of five sources unidentified by the WMAP survey authors. We have found 203 WMAP sources to have optical identification: 141 quasars, 29 galaxies, 19 active galactic nuclei, 19 BL Lac-type objects and one planetary nebula, IC418. Simultaneous measurements of flux densities for 26 sources at five frequencies, 2.3, 3.9, 7.7, 11.2 and 21.7 GHz, were made with the radio telescope RATAN-600 in 2003 March. 25 sources were detected at all the frequencies, and only one, WMAP0517-0546, unidentified in other catalogs was not detected in our observations and is likely to be spurious. Using the database CATS we found a large number of identifications in different radio catalogs and in several long-term monitoring programs (GBI, UMRAO, SEST, IRAM, and others). The total number of flux density measurements that we collected in the frequency range from 10 MHz to 245 GHz for the identified WMAP sources is over 206,000, varying from 10-20 points for some southern sources to a few thousand points for sources from long-term monitorings. A considerable number of WMAP sources are variable on time scales from hours to dozens of years, nevertheless, the obtained integral spectra, including measurements in different years, may be of particular interest because these bright sources have been studied for more than forty years. The general character of the spectrum (power, flat, with a turnovers at low or high frequencies) of the WMAP sources remains unchanged.

研究动机与目标

• 本文旨在识别 WMAP 全天射电巡天在高频段（23–94 GHz）探测到的河外射电源的性质。
• 旨在确定这些源是否属于已知源类群，或代表一类新型射电发射体。
• 本研究利用多历元通量密度测量，调查这些源的长期射电谱行为。
• 通过与长期监测计划的历史数据对比，验证 WMAP 通量测量的可靠性。
• 进一步利用 NVSS、SUMSS 和 FIRST 射电图，研究扩展 WMAP 源的形态与结构特性。

提出的方法

• 通过在 11′ 窗口内进行坐标交叉匹配，将 WMAP 源与射电星表（GB6、PMN、NVSS、FIRST、3C/3CR 等）进行交叉识别。
• 2003 年 3 月，利用 RATAN-600 射电望远镜对 26 个源在 2.3、3.9、7.7、11.2 和 21.7 GHz 频率上进行了同时通量密度测量。
• 使用 CATS 数据库，汇总了 206,000 条通量密度测量数据，覆盖 10 MHz 至 245 GHz 的频率范围，用于已识别源。
• 通过结合 WMAP 数据与长期监测计划（GBI、UMRAO、SEST、IRAM 等）的历史数据，构建射电谱能谱分布。
• 利用 1.4 GHz（NVSS）和 843 MHz（SUMSS/FIRST）的射电图分析源的结构与扩展发射特征。
• 对长达 40 年的时间基线上进行谱指数与变异性统计分析，重点关注表现出日内变异性（IDV）的源。

实验结果

研究问题

• RQ1 WMAP 目录源是否与已知的河外射电源类群一致，还是代表一类新类型的天体？
• RQ2 WMAP 源在长达 40 年的时间基线上，其长期谱行为如何？其谱指数的稳定性如何？
• RQ3 对于低变异性指数的源，WMAP 通量测量值与早期在相似频率下的测量值之间是否存在系统性偏移？
• RQ4 在从小时到数十年的时间尺度上，有多少 WMAP 源表现出变异性？其中多大比例为紧凑型日内变异性源？
• RQ5 扩展 WMAP 源的形态结构如何？其与已知的扩展射电星系相比有何异同？

主要发现

• 208 个 WMAP 源中有 205 个可靠地与其它星表中的已知射电源对应，包括此前未识别的 5 个源中的 4 个。
• 203 个 WMAP 源（占 97.5%）具有光学对应体：141 个类星体、29 个星系、19 个活动星系核、19 个 BL Lac 对象，以及一个行星状星云（IC 418）。
• 源 WMAP 0517–0546 在 RATAN-600 观测中未在任何频率上被检测到，可能为虚假源。
• 共汇编了 206,000 条通量密度测量数据，覆盖 10 MHz 至 245 GHz 频段，使这些源的谱能分布达到最完整程度。
• 对于大多数源，谱型（幂律、平坦或谱谱转折）在数十年间保持稳定，未观测到显著的谱演化。
• 对于低变异性指数的源，未发现 WMAP 测量值与早期相似频率测量值之间存在显著系统性差异。