[论文解读] The ATESP 5 GHz radio survey. II. Physical properties of the faint radio population

A. Mignano, I. Prandoni+6 more|ArXiv.org|Oct 30, 2007

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena参考文献 49被引用 16

一句话总结

本研究利用多波段数据，分析了来自ATESP 5 GHz巡天的131个亚-mJy射电源的物理特性，结合1.4 GHz与5 GHz射电数据及深度光学和近红外成像，确定了红移、形态和谱指数。研究发现，78%的源由活动星系核驱动——无论是类星体还是早型星系中的低光度AGN——而具有平坦谱指数且射电与光学流量比高的源主要为核心主导型AGN。

ABSTRACT

One of the most debated issues about sub-mJy radio sources, which are responsible for the steepening of the 1.4 GHz source counts, is the origin of their radio emission. Particularly interesting is the possibility of combining radio spectral index information with other observational properties to assess whether the sources are triggered by star formation or nuclear activity. The aim of this work is to study the optical and near infrared properties of a complete sample of 131 radio sources with S>0.4 mJy, observed at both 1.4 and 5 GHz as part of the ATESP radio survey. We use deep multi-colour (UBVRIJK) images, mostly taken in the framework of the ESO Deep Public Survey, to optically identify and derive photometric redshifts for the ATESP radio sources. Deep optical coverage and extensive colour information are available for 3/4 of the region covered by the radio sample. Typical depths of the images are U~25, B~26, V~25.4, R~25.5, I~24.3, 19.51000), typical of classical powerful radio galaxies and quasars. Flat-spectrum sources with low R values are preferentially identified with early type galaxies, where the radio emission is most probably triggered by low-luminosity active galactic nuclei. Considering both early type galaxies and quasars as sources with an active nucleus, such sources largely dominate our sample (78%). Flat-spectrum sources associated with early type galaxies are quite compact (d<10-30 kpc), suggesting core-dominated radio emission.

研究动机与目标

• 确定亚-mJy射电源中射电辐射的物理起源，特别是区分恒星形成与活动星系核（AGN）活动。
• 评估射电谱指数、光学形态和光谱红移在分类暗弱射电源中的作用。
• 利用完整、流量限幅的样本，研究AGN与恒星形成星系在暗弱射电源中主导地位的差异。
• 检查平坦谱源的结构和谱特性，以推断其射电辐射机制的本质。

提出的方法

• 利用ATESP 5 GHz巡天中S > 0.4 mJy的131个射电源的完整样本，通过1.4 GHz与5 GHz观测推导射电谱指数。
• 结合欧洲南方天文台深度公共巡天及其他档案数据的深度多色光学（UBVRI）和近红外（J, Ks）成像，识别光学与近红外对应体。
• 应用光谱红移技术，对56个具有可靠光学与近红外数据的源估算红移。
• 基于形态（如椭圆星系、螺旋星系、爆发状）、射电谱指数和射电与光学流量比（R参数）对源进行分类。
• 利用射电谱指数分析区分陡谱源（可能为恒星形成星系）与平坦谱源（可能为AGN）。
• 将射电结构与紧凑性（d < 10–30 kpc）与平坦谱源中的核心主导发射相关联，推断AGN主导性。

实验结果

研究问题

• RQ1 亚-mJy射电源中射电辐射的主要物理机制是什么？
• RQ2 射电谱指数与射电与光学流量比如何帮助区分AGN与恒星形成星系的贡献？
• RQ3 早型星系与类星体在暗弱射电源中占主导地位的程度如何？
• RQ4 核心主导型射电辐射在平坦谱源中的结构与形态特征是什么？
• RQ5 光谱红移与多波段数据如何提升对暗弱射电源的分类精度？

主要发现

• 在深度成像区域中，78%（85个中的66个）的射电源找到了光学或近红外对应体。
• 56个源获得了基于多波段数据的可靠光谱红移与形态分类。
• 具有高射电与光学流量比（R > 1000）的平坦谱源主要为经典类星体或强射电星系。
• 具有低R值的平坦谱源倾向于与早型星系相关，表明存在低光度AGN活动。
• 样本中78%被分类为AGN主导，包括类星体以及早型星系中的低光度AGN。
• 与早型星系相关的平坦谱源具有紧凑结构（d < 10–30 kpc），与核心主导型射电辐射一致。