[论文解读] The AMIGA sample of isolated galaxies. VI. Radio continuum properties of isolated galaxies: a very radio quiet sample

S. Léon, L. Verdes‐Montenegro+8 more|arXiv (Cornell University)|Apr 1, 2008

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena参考文献 40被引用 21

一句话总结

本研究利用多频段巡天（WENSS、NVSS、FIRST、GB6）分析了AMIGA样本中719个孤立星系的射电连续谱特性，结果表明这些星系表现出极低的射电发射，主要由盘面恒星形成主导，核活动极少。关键发现是AMIGA样本可作为衡量密集或相互作用星系中环境效应的纯净参考基准。

ABSTRACT

The study of the radio properties of the AMIGA sample is intended to characterize the radio continuum emission for a sample least affected by local environment, thus providing a reference against which less isolated and interacting samples can be compared. Radio continuum data at 325, 1420 and 4850 MHz were extracted from the WENSS, NVSS/FIRST and GB6 surveys, respectively. We focus on the complete AMIGA subsample composed of 719 galaxies. Comparison between the NVSS and FIRST detections indicates that the radio continuum is coming from disk-dominated emission in spiral galaxies, in contrast to the results found in high-density environments where nuclear activity is more frequent. The comparison of the radio continuum power with a comparable sample, which is however not selected with respect to its environment, the Condon et al. UGC-SF sample of star-forming field galaxies, shows a lower mean value for the AMIGA sample. We have obtained radio-to-optical flux ratios (R) using the NVSS radio continuum flux. The distribution of R for the AMIGA galaxies is consistent with a sample dominated by radio emission from star formation (SF) and a small number of Active Galactic Nuclei (AGN), with less than 3% of the sample with R > 100. We derived the radio luminosity function (RLF) and total power density of the radio continuum emission for the AMIGA sample at 1.4 GHz, and compared them with results from other low redshift studies. The Schechter fit of the RLF indicates a major weight of the low-luminosity galaxies. The results indicate the very low level of radio continuum emission in our sample of isolated galaxies, which is dominated by mild disk SF. It confirms hence the AMIGA sample as a suitable template to effectively quantify the role of interactions in samples extracted from denser environments.

研究动机与目标

• 表征本宇宙局部区域内最孤立星系的射电连续谱发射特性，最大限度减少环境干扰。
• 为非相互作用星系的射电发射水平建立‘零点’参考，以量化相互作用引发的增强效应。
• 将AMIGA样本的射电特性与其他场星系样本进行比较，评估环境在射电光度和活动性中的作用。
• 探究孤立星系中射电发射的起源——恒星形成还是活动星系核（AGN），特别是早型星系中的情况。
• 推导孤立星系的射电光度函数（RLF）和总功率密度，以评估其对宇宙射电发射的贡献。

提出的方法

• 从重新处理的巡天数据中提取325 MHz（WENSS）、1.4 GHz（NVSS/FIRST）和4.85 GHz（GB6）的射电连续谱流量。
• 执行源提取与星表检测的交叉匹配，包括通过重新处理获得的新检测结果，以提高灵敏度和完整性。
• 使用生存分析方法，考虑流量测量中的上限值，以计算平均射电功率（log P）并进行样本比较。
• 利用NVSS数据计算射电与光学流量比（R），以区分恒星形成与AGN主导的发射。
• 采用Schechter函数拟合射电光度函数（RLF），以建模射电光度的分布。
• 通过积分RLF计算1.4 GHz波段的总射电功率密度（U），以评估该样本对宇宙射电发射的贡献。

实验结果

研究问题

• RQ1 孤立星系样本的射电连续谱发射水平如何？与环境较不孤立的场星系相比有何差异？
• RQ2 孤立星系中射电发射的主要来源是什么——恒星形成还是活动星系核？
• RQ3 射电巡天的检测效率（NVSS与FIRST相比）如何反映孤立旋涡星系中射电发射的空间分布（盘面与核部）？
• RQ4 有多少比例的孤立早型星系（E/S0）表现出射电发射？这对它们的分类或内在活动性有何启示？
• RQ5 AMIGA样本的射电光度函数和总功率密度与其它低红移星系样本相比如何？

主要发现

• AMIGA样本在1.4 GHz波段的平均射电功率（log P = 20.11）显著低于UGC-SF样本（log P = 21.61），表明其为极低射电发射的星系群体。
• 射电与光学流量比（R）的中位数约为4.5，与恒星形成主导一致，与发射线星系（R ~ 10–100）形成鲜明对比。
• 由于对扩展盘面发射更敏感，NVSS检测到的星系数量远多于FIRST；而FIRST仅检测到紧凑核部源，表明约80%的AMIGA旋涡星系的射电发射以盘面为主导。
• 孤立早型星系（占样本的14%）的检测率与旋涡星系相当，暗示可能存在误分类或异常活动，尽管核部AGN不太可能是主要来源。
• 射电光度函数（RLF）在P ~ 10^23 W Hz⁻¹处出现显著下降，核活动贡献极少，支持射电发射以恒星形成为主导的结论。
• 1.4 GHz波段的总射电功率密度为U ~ 4.4 × 10^18 W Hz⁻¹ Mpc⁻³，仅占UGC-SF样本的约30%和AGN主导的2DFGRS样本的约10%，证实其作为低环境影响参考样本的角色。