[论文解读] The SEDs of the revised 200 mJy sample

Sonia Antón, I. W. A. Browne+3 more|Apr 30, 2004

Radio Astronomy Observations and Technology被引用 15

一句话总结

本研究利用多波段 SED 分析修订后的 200 mJy 样本中低光度、平谱、射电噪活动星系核（AGN）的光学活性多样性。结合 VLA（43 GHz）、SCUBA（亚毫米波）和 ISO（红外波段）数据，发现 48% 的源表现出平滑、平坦的 SED，延伸至亚毫米波段，表明存在同步辐射；27% 的源表现出强烈的亚毫米/红外超量，归因于尘埃辐射；14% 的源具有陡峭的射电谱，暗示非束状辐射。结果挑战了关于统一束状辐射的假设，强调了尘埃和宿主星系性质在遮蔽光学活性中的作用。

ABSTRACT

We address the question of why low-luminosity radio sources with similar flat radio spectra show a range of optical activity. The investigation is based on the spectral energy distributions (SEDs) of objects from the 200 mJy sample. We gathered new data from the VLA at 43 GHz, from SCUBA in the JCMT at 2000, 1350 and 850 micron and from the ISOPHOT instrument on ISO at 170, 90, 60 and 25 micron. There is considerable diversity amongst the SEDs of the objects: there are objects with steep broadband spectra between centimetre and millimetre bands (14% of the sample), there are those with flat broadband spectra over most of the spectral range (48% of the sample) and there are those which show pronounced sub-mm/infrared excesses (27% of the sample). Some objects of the first group have two sided radio morphology indicating that their pc-scale emission is not dominated by beamed jet emission. Amongst the objects that have smooth broadband spectra from the radio to the infrared there are passive elliptical galaxies as well as the expected BL Lacs objects. The most pronounced sub-mm/infrared excesses are shown by the broad emission line objects.

研究动机与目标

• 理解为何低光度、核心主导、平谱射电源尽管具有相似的射电特性，却表现出广泛的光学活性差异。
• 确定部分源缺乏光学活性是否由消光引起，或源于 AGN 或宿主星系本身的内在差异。
• 利用亚毫米波和射电数据区分束状喷流辐射与自吸收喷流等其他辐射机制。
• 表征这些源的 SED 中非热同步辐射与热尘埃辐射的贡献。
• 将 SED 形状与高分辨率射电形态学（如核心-喷流与双侧结构）相关联，以推断喷流方向与源结构。

提出的方法

• 利用 VLA 在 43 GHz 观测获取新的毫米波/亚毫米波数据，以探测高频射电辐射。
• 利用 JCMT 上的 SCUBA 在 2000、1350 和 850 μm 波段获取亚毫米波测光数据，以追踪冷尘埃及潜在的同步辐射拐点。
• 利用 ISO ISOPHOT 仪器在 170、90、60 和 25 μm 波段获取远红外测光数据，以绘制尘埃再辐射与 SED 形状。
• 将新获取的数据与文献数据结合，为 200 mJy 样本中的 64 个源构建完整的光谱能量分布（SED）。
• 分析 SED，以分离非热同步辐射与热尘埃辐射的贡献，特别是在红外与亚毫米波段。
• 将 SED 形态与 VLBI 和 VLA 观测得到的高分辨率射电形态学（如核心-喷流与双侧结构）相关联，以推断喷流方向与源结构。

实验结果

研究问题

• RQ1 200 mJy 源中部分源缺乏光学活性，是由于尘埃消光所致，还是源于 AGN 或宿主星系本身的内在特性？
• RQ2 所有平谱、核心主导、低光度射电源是否都表现出束状辐射？抑或部分源为自吸收的紧凑对称源（CSOs）？
• RQ3 非热同步辐射成分在多大程度上延伸至亚毫米波与红外波段？
• RQ4 在这些源的 SED 中，同步辐射与尘埃辐射的相对贡献分别如何？
• RQ5 射电形态学（如核心-喷流与双侧结构）与 SED 形状及谱指数之间存在何种相关性？

主要发现

• 在 200 mJy 样本中，14% 的源在 1.4 GHz 至 43 GHz 之间表现出陡峭的射电谱，表明为非束状辐射，且其中大多数显示双侧射电形态。
• 样本中 48% 的源表现出从射电波段延伸至亚毫米/红外波段的平滑、平坦的宽带 SED，与相对论性束状核心的同步辐射一致。
• 样本中 27% 的源表现出显著的亚毫米/红外超量，表明存在显著的尘埃辐射，其冷尘质量与典型早型星系相当。
• 大多数 PEGS（偏振发射线星系）表现出远红外峰值，表明存在冷尘埃，但消光不太可能解释其低光学活性，因为尘埃对发射线区域影响较弱。
• 具有核心-喷流射电形态的源几乎总是表现出延伸至亚毫米波段的平坦 SED，且绝大多数被分类为 BL Lac 或类似 Seyfert 的源。
• 仅有少数源（如 Arp 220 和 Mrk 231）表现出以热尘埃辐射为主的亚毫米波发射，而大多数源显示出同步辐射与尘埃辐射的混合贡献。