[论文解读] SSDSS IV MaNGA - Properties of AGN host galaxies

S. F. Sánchez, V. Ávila-Reese+23 more|arXiv (Cornell University)|Sep 16, 2017

Astronomy and Astrophysical Research被引用 49

一句话总结

本研究分析了来自MaNGA巡天的98个活动星系核（AGN）宿主星系，并与约2,700个非活动星系进行比较。研究发现，AGN宿主星系多为早型星系，质量更大、更紧凑、更集中，其恒星形成被抑制的机制为从内到外进行，表现为恒星形成效率降低和分子气体匮乏，因此处于恒星形成星系与熄灭星系之间的‘绿谷’区域。

ABSTRACT

We present here the characterization of the main properties of a sample of 98 AGN host galaxies, both type-II and type-I, in comparison with those of about 2700 non-active galaxies observed by the MaNGA survey. We found that AGN hosts are morphologically early-type or early-spirals. For a given morphology AGN hosts are, in average, more massive, more compact, more central peaked and rather pressurethan rotational-supported systems. We confirm previous results indicating that AGN hosts are located in the intermediate/transition region between star-forming and non-star-forming galaxies (i.e., the so-called green valley), both in the ColorMagnitude and the star formation main sequence diagrams. Taking into account their relative distribution in terms of the stellar metallicity and oxygen gas abundance and a rough estimation of their molecular gas content, we consider that these galaxies are in the process of halting/quenching the star formation, in an actual transition between both groups. The analysis of the radial distributions of the starformation rate, specific star-formation rate, and molecular gas density shows that the quenching happens from inside-out involving both a decrease of the efficiency of the star formation and a deficit of molecular gas. All the intermediate data-products used to derive the results of our analysis are distributed in a database including the spatial distribution and average properties of the stellar populations and ionized gas, published as a Sloan Digital Sky Survey Value Added Catalog being part of the 14th Data Release: http://www.sdss.org/dr14/manga/manga-data/manga-pipe3d-value-added-catalog/

研究动机与目标

• 与非活动星系相比，表征AGN宿主星系的结构、运动学及恒星形成特性。
• 通过分析其在颜色-星等图和恒星形成主序列图中的位置，探究AGN宿主星系的演化状态。
• 基于金属度、气体丰度和分子气体含量，判断AGN宿主星系是否正处于从恒星形成向熄灭阶段的过渡。
• 通过研究恒星形成率、比恒星形成率和分子气体密度的径向分布，理解熄灭机制。

提出的方法

• 利用MaNGA巡天提供的空间分辨积分场光谱，推导出98个AGN宿主星系的恒星群体和电离气体特性。
• 基于发射线比值（[N ii]/Hα、[O iii]/Hβ、[S ii]/Hα、[O i]/Hα）和Hα宽成分显著性（S/N）对AGN进行分类。
• 在形态、质量、集中度和运动学方面，将AGN宿主星系与约2,700个非活动星系的对照样本进行比较。
• 通过绘制恒星形成率、比恒星形成率和分子气体密度的径向分布，推断熄灭机制。
• 估算恒星金属度和氧元素气体丰度，以评估化学演化及熄灭阶段。
• 所有中间数据产品，包括空间分辨的恒星群体和电离气体特性，均已通过SDSS DR14 MaNGA增值目录公开发布。

实验结果

研究问题

• RQ1 AGN宿主星系的结构和运动学特性与非活动星系有何不同？
• RQ2 AGN宿主星系在颜色-星等图和恒星形成主序列图中的位置如何？这对其演化状态有何启示？
• RQ3 恒星金属度和氧元素气体丰度在约束AGN宿主星系熄灭历史中起什么作用？
• RQ4 AGN宿主星系的恒星形成熄灭是否由分子气体匮乏和效率降低驱动，且是否从内到外进行？
• RQ5 AGN宿主星系中恒星形成与气体密度的径向分布如何支持或反驳从内到外熄灭模型？

主要发现

• AGN宿主星系主要为早型或早螺旋星系，其质量更大、更紧凑、更集中，相较于非活动星系具有更高的集中度。
• AGN宿主星系平均而言比旋转主导的星系更具压力支持，表明其核心具有更高的动力学温度。
• AGN宿主星系位于‘绿谷’——即恒星形成星系与熄灭星系之间的过渡区域——在颜色-星等图和恒星形成主序列图中均处于此区域。
• 恒星金属度和氧元素气体丰度表明，AGN宿主星系正处于恒星形成被抑制的过程中，与过渡阶段一致。
• 径向分布显示，熄灭过程从内到外进行，表现为恒星形成效率下降及分子气体密度匮乏。
• 所有中间数据产品，包括空间分辨的恒星群体和电离气体特性，均已公开发布于SDSS DR14 MaNGA增值目录中。