Widma optyczne klasycznych radiogalaktyk

Widma optyczne klasycznych
radiogalaktyk
Radiogalaktyki typu FRII
w przeglądzie SDSS
Dorota Kozieł-Wierzbowska
Grażyna Stasińska
Radiogalaktyki
WIKIPEDIA
Radiogalaktyka - galaktyka, która emituje silne promieniowanie radiowe.
•Emisja radiowa to świecenie energetycznych elektronów poruszających sie w polu
magnetycznym (promieniowanie synchrotronowe).
•Obserwowana struktura radiowa jest zdeterminowana przez oddziaływanie dżetów z
ośrodkiem miedzygalaktycznym.
•Galaktykami macierzystymi są prawie wyłącznie duże galaktyki eliptyczne.
Co jest istotne:
• Dżety radiowe powstają przez wyrzucenie materii akreującej na supermasywną
czarną dziurę.
• Radiogalaktyki są specjalnym typem galaktyk z aktywnym centralnym jądrem.
Radiogalaktyki typu FRI I FRII
Unifikacja galaktyk aktywnych
Radiogalaktyki FRII w SDSS
• Porównanie katalogów radiowych Cambridge Catalogues of Radio Sources
z główną próbką galaktyk z przeglądu SDSS
=>2000 galaktyk
• Identyfikacja radiogalaktyk typu FRII
=>450 galaktyk
• Sprawdzenie identyfikacji galaktyki optycznej
z radioźródłem
=>400 galaktyk
• Skompletowanie danych optycznych z projektu
STARLIGHT
=>M*, natężenia linii etc...
The Sloan Digital Sky Survey
287 millionów obiektów
Fotometria w filtrach u,
g, r, i oraz z
DR7 pokrycie nieba
Zebrano widma dla
926246 galaktyk
Próbka galaktyk w SDSS
jest kompletna dla
jasności r ≤ 17.77
W przeglądzie SDSS
używany jest 2.5m teleskop
o szerokim polu widzenia
znajdujący się w Apache
Point Observatory
Widma z przeglądu SDSS:
• średnica światłowodu: 3”,
• przedział widmowy: 38009200 A,
• rozdzielczość: R=2000 (65km
s-1)
STARLIGHT:
narzędzie używane przez grupę SEAGal
do analizy światła gwiazd w galaktykach
(Cid Fernandes et al 2005)
Każda galaktyka
jest złożona z
=
gwiazd
+
gazu
+
pyłu
+? ciemnej
materii
STARLIGHT
Rozkłada kontinuum gwiazdowe galaktyk na kombinację liniową prostych populacji
gwiazdowych (o tym samym wieku i metaliczności) uzyskanych kodem Bruzual &
Charlot 2003
Llgal = A(M*)
S
. Bl (ti,Zj)
x(ti,Zj)
i,j
Galaktyki FRII w przeglądzie SDSS
Zależność między jasnością radiową a jasnością linii
• LHa jest lepszą miarą jasności linii emisyjnych niż L[OIII]
Ltot = L Lya + L Ha + L Hb + ... + L [OIII]5007 + L[OIII]4959 + L [OII] + L[NII] + L CIII] + L CIV ...
= 8.5 L Ha + 1.3 L [OIII]5007 +...
• LHa ∝ P1.2 dla FRII
Zależność między jasnością radiową a jasnością linii
▴ upper limits for
unobserved lines
• być może wszystkie radiogalaktyki FRII mają liniie emisyjne
Zależność między optycznym a radiowym
Eddingtonowskim tempem akrecji
Masa czarnej dziury wyznaczona jest z
zależności Tremaine et al. (2002) między
masą BH a dyspersją prędkości w
zgrubieniu centralnym:
log MBH = 8.13 + 4.02 log(σ∗/200kms−1)
LHα/“MBH” ∝ (P1.4GHz/“MBH”)1.2
Radiogalaktyki z i bez gorących plam
Radiogalaktyki z gorącymi plamami
mają największe P/MBH
★hot spots
● no hot spots
● undetermined
FRII na diagramach diagnostycznych
•Leżą z dala od ciągu galaktyk formujących gwiazdy (z kilkoma wyjątkami)
•Są wśród nich źródła z dużym parametrem jonizacji U
Rozmiar zależy od wartości LHα/“MBH”
próbka 1000 galaktyk z AGN
Jaka jest natura galaktyk ●?
galaktyki ”mieszane” gdzie emisja w liniach pochodzi i od AGNu i od regionów HII?
czy galaktyki z miększym promieniowaniem jonizującym?
dwie z nich mają
podwójne linie emisyjne
• Podwójna czarna dziura
lub
• Dysk akrecyjny
obserwowany z boku
•Wskazanie na czysty
AGN ze źródłem
miękkiego
promieniowana
jonizującego
FRII versus pozostałe galaktyki SDSS
własności ogólne
*
• Masy galaktyk M
• Masy czarnych dziur MBH
• Wieki populacji gwiazdowych na podstawie Dn(4000)
FRII versus galaktyki bez linii
•Istnieje bardzo ścisła
zależność między masą
galaktyki a masą czarnej
dziury
*
M ∝ MBH 1.13
•Taka sama zależność
jest dla galaktyk bez linii
a FRII
•ale masy FRII są wyższe
góra: galaktyki FRII;
dół: 1000 galaktyk bez linii z SDSS
•Wszystkie galaktyki bez
linii mają stare populacje
•Jak większość FRII
•Ale kilka FRII ma także
młode populacje:
Aktywność AGNu oraz
formowanie gwiazd jest
ze sobą powiązane?
FRII versus galaktyki aktywne
•Galaktyki z AGN są
przesunięte do jeszcze
mniejszych M*
•Większość galaktyk z
AGN ma młode
populacje gwiazdowe
•Wiele galaktyk z AGNem
ma MBH poniżej
góra: galaktyki FRII ;
dół: 1000 galaktyk aktywnych z SDSS
zależności MBH-M* dla
FRII
interpretacja:
• galaktyki z AGN ciągle
tworzą gwiazdy i nadal
budują centralne czarne
dziury
bo:
• MBH/M* wzrasta z
Dn(4000)
Praca na przyszłość
z Grażyną Stasińską i Natalią Vale Asari
• Rozwinąć analizę na wszystkie typy radiogalaktyk (FRI, zwarte)
• Włączyć próbkę kwazarów z SDSS (która zawiera galaktyki Seyfert I)
• Wykorzystać bardziej wyszukaną metodę radzenia sobie z "kontinuum kwazarowym"
• Interpretacja?