Οι υπέρυθρες ιδιότητες του πληθυσμού γαλαξιών που λείπει απο τα διαγράμματα BPT
Creators: name: Κουρουμπατζάκης, Κωνσταντίνος Στέφανου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2016
Subjects: Γαλαξίες
Ενεργοί Γαλαξιακοί Πυρήνες
Υπέρυθρες
Galaxies
AGN
Infrared

description: The BPT (Baldwin, Phillips &amp; Terlevich) diagram is a widely used tool for emission line galaxies classification. However there is a large number of sources that are not included in the BPT diagrams due to their emission line fluxes having a low Amplitude over Noise (AoN) ratio (&lt;2). Our purpose is to study these populations in order to compare them with those included in BPT diagrams in terms of far-infrared (far-IR), mid-infrared (mid-IR) and near-infrared (near-IR) emission and host galaxy properties. Two populations, of narrow emission line galaxies are used, one with AoN &gt; 2 (the traditional BPT include ones) and the second with AoN &lt; 2 from the Sloan Digital Sky Survey (SDSS-DR10) that overlap with the Herschel-ATLAS (H-Atlas) survey. Far-IR observations are used along with multi-wavelength data (SDSS, WISE, UKIDSS) with the final aim of deriving their Spectral Energy Distribution (SED) and gray body fitting in order to extract information about the host galaxy of the sources. Then we compare WISE color-color to BPT classifications for about 600 common (among the H-Atlas, the SDSS and the WISE surveys) galaxies and also compare the infrared properties of the two sub-samples. These comparisons show an obvious, redshift independent, difference in the WISE W3 magnitude distributions among the two populations and therefore a difference in the locations the sub-samples aggregate in the WISE color-color diagrams. Since we do not find any dependence of the results on the H-Atlas data, we verify our results by extending our sample using the common optical (SDSS-DR10) and WISE data, which numbers ~730,000 galaxies, and we find that the biggest portion of this population is placed in the expected location of spiral and elliptical galaxies. Finally we examine the SED fittings of our sample and we compare the two populations in terms of the total infrared luminosity and different component (star forming and AGN) infrared luminosity. We find that the BPT excluded galaxies have a significant smaller percentage of AGN in optical and infrared wavelengths, compared with the BPT included, lower infrared luminosity associated with the AGN component and higher star formation rates. These combined results suggest that a large percentage of the population of BPT excluded galaxies consist of late type galaxies and that there is a correlation between the existence of an AGN and the strength of its narrow lines emission. Finally we find that the far-IR luminosity associated with star formation reaches an upper limit when the bolometric luminosity of the galaxy is higher than〖log〗_10 (L_bol⁄L_⊙ )&gt;12.
description: Τα διαγράμματα BPT (Baldwin, Phillips &amp; Terlevich) είναι ένα ευρέως διαδεδομένο εργαλείο για την ταξινόμηση γαλαξιών με γραμμική εκπομπή. Τα διαγράμματα αυτά χρησιμοποιούν στον άξονα x τον λογάριθμο του λόγου των ροών εκπομπής των γραμμών NII/Hα και στον άξονα y τον λογάριθμο του λόγου των ροών εκπομπής των γραμμών OIII/Hβ. Μέσω της εφαρμογής ορισμένων θεωρητικών και εμπειρικών γραμμών και καμπυλών στο διάγραμμα, μπορεί να γίνει ταξινόμηση στους μετέχοντες γαλαξίες στις κλάσεις Υψηλής Αστρογένεσης (Star Forming), Σύνθετους (Composite), Seyfert, LINER και Seyfert/LINER. Παρ' όλα αυτά υπάρχει ένας μεγάλος αριθμός γαλαξιών που δεν εισέρχονται σε αυτά τα διαγράμματα και επομένως δεν μπορούν να ταξινομηθούν, κυρίως λόγο τής χαμηλής αναλογίας Σήματος προς Θόρυβο (Σ/Θ) των παρατηρούμενων γραμμών εκπομπής. Σκοπός αυτής της μελέτης είναι να διερευνηθούν οι ιδιότητες αυτού του πληθυσμού και να συγκριθούν με αυτές των γαλαξιών που μετέχουν στα διαγράμματα BPT σε σχέση με την ροή στην οπτική μπάντα αλλά και στις μπάντες του κοντινού (Ν-IR), του μεσαίου (Μ-IR) και μακρινού υπερύθρου (far-IR). Έτσι εξαιρώντας τις πηγές με ερυθρομετατόπιση z &gt; 0.5 και αυτές που είχαν έστω και μία μη ανιχνεύσιμη γραμμική εκπομπή, απέμειναν στα υπό μελέτη υπό-δείγματα 254 γαλαξίες, με Σ/Θ &gt; 2 σε όλες τις γραμμικές εκπομπές, και επομένως περιεχόμενους στα διαγράμματα BPT και 601 μη περιεχόμενους (Σ/Θ &lt; 2). Η σύγκριση των δυο υπό-δειγμάτων έδειξε μια μεγάλη διαφοροποίηση στο διάγραμμα χρώματος που βασίζονται στις μπάντες της διερεύνησης WISE, καθώς οι περισσότεροι μη περιεχόμενοι στα διαγράμματα BPT γαλαξίες τοποθετούνται σε ξεκάθαρα διαφορετική περιοχή, από αυτών που περιέχονται, όπου και ταξινομούνται σαν σπειροειδείς, ελλειπτικοί και γενικότερα γαλαξίες στα τελευταία στάδια της εξέλιξης τους. Στην συνέχεια εφαρμόσαμε προσαρμογή διασποράς φασματικής ενέργειας (SED fittings) όπου χρησιμοποιώντας όλες τις προαναφερθείσες μπάντες, από το οπτικό έως το μακρύ υπέρυθρο, υπολογίσαμε τη βολομετρική φασματική κατανομή του κάθε γαλαξία και έπειτα μπορέσαμε, ξεχωριστά, να υπολογίσουμε την εκπομπή των πηγών στο οπτικό, στο μακρύ υπέρυθρο αλλά και την προέλευση του φωτός αυτού, χωρισμένου στον ενεργό γαλαξιακό πυρήνα (AGN) και την αστρογένεση. Βρίσκουμε πως ελάχιστο μέρος του πληθυσμού των μη περιεχομένων στα BPT διαγράμματα πηγών περιέχει AGN ενώ σε όλες τις τάξεις των περιεχόμενων στα BPT, περίπου οι μισοί διαθέτουν AGN. Παράλληλα τα αποτελέσματα υποδεικνύουν πως οι μη περιεχόμενοι στα BPT διαγράμματα γαλαξίες έχουν υψηλότερους ρυθμούς αστρογένεσης και ότι αποτελούν ένα πληθυσμό από μεταγενέστερου τύπου γαλαξίες. Τελειώνοντας η μελέτη του συνολικού δείγματος των γαλαξιών δείχνει ότι υπάρχει ένα όριο στην παράλληλη αύξηση της αστρογένεσης και της εκπομπής φωτός σε ένα γαλαξία και ότι σε γαλαξίες με μεγάλες τιμές βολομετρικής εκπομπής, το μεγαλύτερο ποσοστό αυτού του φωτός σχετίζεται με την ύπαρξή ενός ισχυρού AGN.