HSC 初期データとWISE を併用した Dust Obscured Galaxies 探査

2015.03.21
日本天文学会2015年春季年会
HSC 初期データとWISE を併用した
Dust Obscured Galaxies 探査
Toba et al. 2015 submitted
愛媛大学宇宙進化研究センター
鳥羽儀樹
長尾透、寺島雄一 (愛媛大学)、今西昌俊、青木賢太郎、川口俊宏 (国立天文台)、
後藤友嗣 (國立清華大學)、大薮進喜 (名古屋大学)、上田佳宏 (京都大学)、
大井渚、松原英雄 (ISAS/JAXA)、稲見華恵 (NOAO)、
Michael A. Strauss (プリンストン大学)
Introduction
HSC 初期データとWISE を併用した DOGs 探査
R - [24] ≥ 7.5 (AB mag)
•
可視光線で非常に暗いにも関わら
ず、赤外線で明るい天体
~ ULIRGs
•
全赤外線光度分布を見ると、ほと
んどの天体が超高光度赤外線銀河
(ULIRGs, LIR ≥ 1012 L◉)
R - [24] (AB mag)
Dust Obscured Galaxies
9
8
7
6
5
4
DOGs criterion
0.1
1
10
flux (24 µm) [mJy]
Calanog+13
z = 1.99 ± 0.45
z~2
•
100個のDOGsの赤外線分光追
観測から z=1.99
0.45 程度に
存在すると考えられている
Dey+08 2
Introduction
HSC 初期データとWISE を併用した DOGs 探査
Two types of DOGs
rest near-IR のSEDからDOGsを
A
G
N-d
２種類に分類
Power-Law (PL) DOGs
•
•
SEDがpower-law的
•
•
•
rest 1.6 µmにbump
omin
DOG ated
s
PL DOGs
AGN活動を示唆
SF-d
omin
a
t
ed
DOG
Bump DOGs
s
PAH が卓越
Bump DOGs
SF活動を示唆
Dey+08
3
Introduction
HSC 初期データとWISE を併用した DOGs 探査
Importance of DOGs
•
Major mergerシナリオの立場でDOGsを概観すると、DOGsは星生成活動や、AGN活動が活発な（しかし
ダストに覆われているため観測困難な）システム。
•
•
特にPL DOGsは、growing phase にあるBHを持つ可能性が示唆されている（e.g., Narayanan+10）。
IRで明るいDOGsほど、PL DOGsの割合が高い (e.g., Melbourne+12)。
Bump DOGs
PL DOGs
Dey+09
PL DOGsは銀河とBHの共進化「途上期」をトレースしている可能性を示唆
IR-bright DOGsを探査し、その性質を探る
4
Data and Analysis
HSC 初期データとWISE を併用した DOGs 探査
Sample Selection
/0123415/6
!"#$%&'#"()&*+%#,''-**.&"$--
①
/O1PP21256
POP102O18409
9999DVVW@=T
Create the clean subsample
7%+,*)8/9:9;<=>?@;
-*A+*B-'B&C%+-9:989DEF9
97+$G'-*,*&,'%#',)$&,'%BB*)9%#9H)(*
7+$G'-*,*&,'%#'.$,&C'%BB*)9%#9H)(*
DEF
7+$G'7+$G#'.%I*+'*-G*9%#9J$+#*
7+$G'7+$G#'.%I*+'#$,()$,*-'&*B,*)9%#9J$+#*
7+$G'7+$G#'.%I*+'&)'&*B,*)9%#9J$+#*
7+$G'7+$G#'.%I*+'A$-9%#9J$+#*
7+$G'&!"-*+'7+(I'7+$G#9%#9J$+#*
7+$G'&*B,)"%-'#-##'7+$G#9%#9J$+#*
Clean HSC
i-band 選択カタログ
@B9,C*9MDQD9/O9)*G%"B9R
0P415O2
99<=>9#$!.+*
@B9,C*9"Y*)+$.9)*G%"B9X%,C9K@L@EMR
21O/O1/6O
ST=
ST=
.)%U)=*&9:989
UN
.)%U)=*&:9J)$!*=*,@F9
Clean VIKING
Ks-band 選択カタログ
DEF
Z#..T))[%,#9:989
61.VPDJĨ
XO'#$,:989
XO'&&'!$.:989
*I,'7+G9:98
61ģPĨ
Clean WISE
22 µm選択カタログ
ST=
ST=
0184O16P8
K@L@EM9FN9/9
42O1450
K@L@EM9#$!.+*
ST=
31O231338
99W@=T9#$!.+*
@B9,C*9"Y*)+$.9)*G%"B9X%,C9K@L@EMR
/1223
ST=
5
Clean HSC
@B9,C*9"Y*)+$.9)*G%"B9X%,C9K@L@EMR
i-band
選択カタログ
21O/O1/6O
ST=
>)"##?!$,&C9X%,C9K@L@EM
VHDUFKUDGLXVħ″
/P51804
Clean VIKING
Ks-band 選択カタログ
Clean WISE
@B9,C*9"Y*)+$.9)*G%"B9X%,C9K@L@EMR
22 µm選択カタログ
/1223
ST=
②
ST=
LPDJNVPDJĨ
③
ST=
5213/8
<=>?K@L@EM9#$!.+*
>)"##?!$,&C9X%,C9W@=T
VHDUFKUDGLXVħ″
48P
ST=
6
21O/O1/6O
ST=
>)"##?!$,&C9X%,C9K@L@EM
VHDUFKUDGLXVħ″
/P51804
/1223
②
ST=
Clean WISE
22 µm選択カタログ
ST=
LPDJNVPDJĨ
③
ST=
5213/8
48個の IR-bright
<=>?K@L@EM9#$!.+*
>)"##?!$,&C9X%,C9W@=T
VHDUFKUDGLXVħ″
48P
④
DOGs を選出
ST=
LPDJ>@Ĩ
⑤
ST=
O5
<=>?W@=T9FUM#
7
HSC 初期データとWISE を併用した DOGs 探査
Data and Analysis
Type Classification (PL /Bump)
Ks-band excess
K-band excess EKs
EKs < 3: PL DOGs
EKs > 3: Bump DOGs
8
Results
HSC 初期データとWISE を併用した DOGs 探査
SEDs for PL and Bump DOGs
PL DOGs (31)
Bump DOGs (17)
To b約65%のDOGsがPL DOGsに分類
e ap
pear
ed s
oon
IR-bright DOGsの多くはdusty AGNであり、成長途上
期のシステムを見ている可能性を示唆
9
Results
HSC 初期データとWISE を併用した DOGs 探査
WISE color
To b
e
AGN Wedge
HSC-WISE PL DOGs
HSC-WISE Bump DOGs
HSC-WISE Sources
app
ULIRGs with obscured AGNs
e
ared
期待される振る舞いとおおよそ一致
soon
PL・Bump DOGsのWISE colorは先行研究から
Seyferts
Starburst
Stars
Ellipticals
QSOs
Spirals
LIRGs
10
Discussions
HSC 初期データとWISE を併用した DOGs 探査
Total IR luminosity function
To b
e
app
e
are
近似可能
DOGsの光度関数は double power-law で
Calanog et al. 2013
d so
This work (18 IR luminous DOGs)
on
11
HSC 初期データとWISE を併用した DOGs 探査
Discussions
Total IR luminosity density ρIR
Murphy et al. 2011 (M11)
Dey et al. 2008
This work (DOGs)
This work (IR-bright DOGs)
ULIRGs (M11)
AGNs (M11)
DOGsの全赤外線光度の下限値を決定。
TIR-bright
o be
a
p
pear
他種族への寄与の下限値：
Ω (ULIRGs @z~2) e
: >d
9%
s
Ω (ALL DOGs @z~2) : > 15% o
IR
IR
on
12
Summary
HSC 初期データとWISE を併用した DOGs 探査
Summary
HSC初期データとVIKING、WISEを用いて48個のIR-bright DOGsを発見。
1. Ks-excess 法を適用したDOGsのタイプ分類の結果、約60%がPL DOGs
To b
e
と分類。IR-bright DOGsの多くはdusty AGNであり成長途上期のSMBH
app
が潜んでいる可能性を示唆
2. PL・Bump DOGs のWISEの2色図上での振る舞いは先行研究から期待さ
れるものとおおよそconsistent
eare
d so
3. 高光度側の個数密度を初めて決定し、LFがpower-lawで近似できることを
示唆
on
4. IR-bright DOGsの全赤外線光度密度の下限値を決定。他種族（ULRGs,
ALL DOGs etc.)への寄与を算出。IR-bright DOGsの全DOGsへの赤外線
光度密度への寄与は15%以上
DOGs
growing
BHs
13
I ♥ DOGs
14

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