[论文解读] The AMIGA sample of isolated galaxies. VII. Far-infrared and radio continuum study of nuclear activity

J. Sabater, S. Léon+4 more|ArXiv.org|Mar 3, 2008

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena参考文献 53被引用 25

一句话总结

本研究利用来自IRAS和NVSS的远红外（FIR）与射电连续谱数据，对719个孤立星系的核活动进行了完整样本分析，应用射电-FIR相关性与FIR颜色诊断法识别类AGN候选体。在剔除前景源后，仅发现0.8%的射电超量星系，证实孤立的早型星系是核活动最少、最接近‘无 nurture’环境的明亮星系群体。

ABSTRACT

We present a study of the nuclear activity in a well-defined sample of the most isolated galaxies in the local Universe traced by their far-infrared (FIR) and radio continuum emission. We use the well-known radio continuum-FIR correlation to select radio-excess galaxies that are candidates to host an active galactic nucleus (AGN), as well as the FIR colours to find obscured AGN candidates. The existing information on nuclear activity in the Véron-Cetty catalogue and in the NASA Extragalactic Database are also used. A final catalogue of AGN-candidate galaxies has been produced. It contains 89 AGN candidates and is publicly available on the AMIGA web page (http://www.iaa.csic.es/AMIGA.html). At most ~ 1.5 % of the galaxies shows a radio-excess with respect to the radio-FIR correlation, and this fraction even goes down to less than 0.8 % after rejection of back/foreground sources. We find that the fraction of FIR colour selected AGN-candidates is ~ 28 % with a lower limit of ~ 7 %. A comparison with the results from the literature shows that the AMIGA sample has the lowest ratio of AGN candidates, both globally and separated into early and late types. Field galaxies as well as poor cluster and group environments show intermediate values, while the highest rates of AGN candidates are found in the central parts of clusters and in pair/merger dominated samples. We conclude that the environment plays a crucial and direct role in triggering radio nuclear activity and not only via the density-morphology relation. Isolated, early-type galaxies show a particularly low level of activity at radio wavelengths hence constituting the most nurture-free population of luminous early-type galaxies.

研究动机与目标

• 确定一个定义明确、完整的孤立星系样本中活动星系核（AGN）的比率，以评估环境在触发核活动中的作用。
• 利用射电-FIR相关性与FIR颜色诊断法（S25/S60）识别AGN候选体，最大限度减少恒星形成与前景源的污染。
• 将孤立星系中的AGN比例与更密集环境（如星系团、星系群、相互作用对）中的比例进行比较，以分离环境对核活动的影响。
• 生成一个公开可获取的、高保真度的AGN候选体目录，供未来研究环境-活动关系之用。
• 检验孤立星系中AGN比例偏低是否源于其形态组成（如晚期型星系比例较高），还是真实反映了触发机制的缺失。

提出的方法

• 利用NVSS与IRAS数据，通过射电-FIR相关性识别射电超量星系，这些星系是潜在的AGN宿主。
• 应用FIRST巡天数据排除背景/前景源，优化射电超量样本，降低污染。
• 利用IRAS流量比S25μm/S60μm识别FIR颜色选择的AGN候选体，对遮蔽或低光度AGN敏感。
• 与Véron-Cetty目录及NASA星系外天体数据库（NED）交叉比对，识别光谱确认的AGN、LINER及NLAGN。
• 综合多种选择标准，生成最终、稳健的AGN候选体目录，最大限度减少误报。
• 对不同环境（场、星系群、星系团、合并体）中的AGN比例进行统计比较，评估环境依赖性。

实验结果

研究问题

• RQ1 在使用射电-FIR与FIR颜色诊断法时，完整孤立星系样本中AGN候选体的比例如何？
• RQ2 孤立星系中的AGN比例与星系团、星系群及相互作用对等更密集环境中的比例相比如何？
• RQ3 孤立星系中AGN比例偏低，其原因在多大程度上源于其形态组成（如晚期型星系比例高），而非环境静默？
• RQ4 环境是否能独立于形态-密度关系直接触发核活动？
• RQ5 孤立的早型星系是否真正代表了在射电核活动方面最‘无 nurture’的明亮星系群体？

主要发现

• 在使用FIRST数据剔除背景/前景源后，仅有0.8%的孤立星系在射电波段表现出超过射电-FIR相关性的5倍超量。
• 当采用较低的超量阈值（≥3倍）时，射电超量比例上升至4.0%，表明存在一个虽小但可观测的射电噪AGN候选体群体。
• 利用FIR颜色诊断法（S25/S60），样本中28%为AGN候选体，保守下限为7%。
• 最终目录包含89个AGN候选体，综合了射电超量、FIR颜色及文献确认的源，且已公开获取。
• AMIGA样本在所有研究环境中（包括场、贫瘠星系团、星系群）表现出最低的AGN候选体比例。
• 孤立的早型星系表现出特别低的射电活动水平，证实其作为最‘无 nurture’的明亮早型星系群体的地位。