[论文解读] The host galaxy/AGN connection in nearby early-type galaxies. Sample selection and hosts brightness profiles

A. Capetti, B. Balmaverde|ArXiv.org|Sep 15, 2005

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena参考文献 21被引用 30

一句话总结

本研究利用哈勃空间望远镜（HST）档案图像和VLA射电数据，调查了邻近早型星系中活动星系核（AGN）与其宿主星系之间的关联。研究采用核亮度轮廓斜率（核心型与幂律型）而非形态学分类对星系进行分类，发现AGN宿主星系在轮廓类型上与非AGN宿主星系无异，但射电噪AGN（Lr > 10^21.5 W Hz⁻¹）仅存在于核心星系中，而在该阈值以下，两类星系共存且射电性质无差异。

ABSTRACT

This is the first of a series of three papers exploring the connection between the multiwavelength properties of AGNs in nearby early-type galaxies and the characteristics of their hosts. We selected two samples, both with high resolution 5 GHz VLA observations available and providing measurements down to 1 mJy level, reaching radio-luminosities as low as 10^19 W/Hz. We focus on the 116 radio-detected galaxies as to boost the fraction of AGN with respect to a purely optically selected sample. Here we present the analysis of the optical brightness profiles based on archival HST images, available for 65 objects. We separate early-type galaxies on the basis of the slope of their nuclear brightness profiles, into core and power-law galaxies following the Nuker's scheme, rather than on the traditional morphological classification (i.e. into E and S0 galaxies). Our sample of AGN candidates is indistinguishable, when their brightness profiles are concerned, from galaxies of similar optical luminosity but hosting weaker (or no) radio-sources. We confirm previous findings that relatively bright radio-sources (L_r > 10^(21.5) W/Hz) are uniquely associated to core galaxies. However, below this threshold in radio-luminosity core and power-law galaxies coexist and they do not show any apparent difference in their radio-properties. Not surprisingly, since our sample is deliberately biased to favour the inclusion of active galaxies, we found a higher fraction of optically nucleated galaxies. Addressing the multiwavelength properties of these nuclei will be the aim of the two forthcoming papers.

研究动机与目标

• 利用射电选源样本，探索邻近早型星系中AGN与宿主星系的多波段关联。
• 调查根据Nuker律轮廓斜率定义的核心星系与幂律星系在AGN特性上是否存在差异。
• 确定宿主星系的结构类型（核心型与幂律型）是否与核活动的存在性及光度相关。
• 评估样本对活跃星系的偏向是否影响观测到的核结构分布与AGN特征。
• 为后续论文分析该样本中AGN核的光学与X射线性质奠定基础。

提出的方法

• 从现有VLA 5 GHz射电巡天数据中选取116个邻近早型星系的射电检测子样本，流量极限低至1 mJy，射电光度低至10^19 W Hz⁻¹。
• 利用档案HST图像对65个星系进行椭圆等高线拟合，以推导其光学亮度轮廓。
• 基于Nuker律将星系分类为核心型（γ ≤ 0.3）、幂律型（γ ≥ 0.5）和中间型（0.3 < γ < 0.5），避免形态分类带来的模糊性。
• 比较核心星系与幂律星系的光度与射电光度分布，评估AGN活动的差异。
• 分析拐点半径（rb）与拐点表面亮度（μb）之间的相关性，以检验其与核心基本平面的一致性。
• 量化样本中具有核的星系比例，以评估对活跃系统的偏向性。

实验结果

研究问题

• RQ1 在早型星系中，核心星系与幂律星系的AGN特性（尤其是射电光度）是否存在差异？
• RQ2 是否存在一个射电光度阈值，超过该阈值后仅核心星系能宿主AGN？
• RQ3 宿主星系的结构类型（核心型与幂律型）与光学或射电噪核的存在性之间是否存在相关性？
• RQ4 AGN活动的射电光度阈值是否依赖于宿主星系的光度或内在结构？
• RQ5 射电选样本在多大程度上导致了核亮度轮廓分布与核化现象的观测偏差？

主要发现

• AGN候选样本在核亮度轮廓斜率（核心型与幂律型）方面与非AGN宿主星系在统计上无差异，表明AGN活动不存在结构偏好。
• 相对明亮的射电源（Lr > 10^21.5 W Hz⁻¹）仅与核心星系相关联，证实了先前的研究发现。
• 在10^21.5 W Hz⁻¹阈值以下，核心星系与幂律星系均宿主AGN，且其射电特性无显著差异。
• 核心基本平面（rb与μb关系）与光学选样本无异，表明宿主星系结构无系统性偏移。
• 样本中具有核的星系比例（约65%）高于典型值，与对活跃系统的刻意偏向一致。
• 无论轮廓类型如何，所有MK > -24的宿主星系中均未发现强射电源（Lr > 10^22 W Hz⁻¹），表明存在光度依赖性选择效应或结构退化现象。