Αναλυτική Περιγραφή
Το ερευνητικό πρόγραμμα Radio-GOALS συγχρηματοδοτείται από το Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο (ΕΚΤ) και από Εθνικούς Πόρους ως ενίσχυση της μεταδιδακτορικής έρευνας στην Ελλάδα. Η έρευνα πραγματοποιείται σε συνεργασία με την ερευνητική ομάδα Great Observatories All-sky LIRG Survey (GOALS; Armus et al. 2009) του ινστιτούτου Infrared Processing and Analysis Center (IPAC), το οποίο ανήκει στο California Institute of Technology (Caltech).
Το GOALS είναι ένα δείγμα γαλαξιών επιλεγμένων στο υπέρυθρο και με ερυθρή μετατόπιση z < 0.088. Αποτελείται από 181 LIRG και 21 ULIRG συστήματα τα οποία περίεχουν 293 γαλαξίες. Το δείγμα GOALS επιλέχτηκε από το IRAS Revised Bright Galaxy Sample (RBGS), ένα δείγμα γαλαξιών που περιέχει μόνο τους γαλαξίες που έχουν πυκνότητα ροής πάνω από 5.24 Jy στα 60 μm και περιλαμβάνει γαλαξίες σε όλες τις περιοχές που παρατήρησε το IRAS και σε γαλαξιακό πλάτος |b| > 5°. Το δείγμα GOALS είναι ιδανικό όχι μόνο λόγω της στατιστικής πληρότητας και μεγέθους, αλλά και λόγω της εγκύτητας και λαμπρότητας των γαλαξιών. Στο δείγμα αυτό περιέχονται όλες οι κατηγορίες των φασματικών τύπων (τύπου-1 and τύπου-2 ΕΓΠ, LINERs και starbursts) και σταδίων αλληλεπίδρασης (συγχώνευση μεγάλων και μικρών γαλαξιών αλλά και μεμονωμένοι γαλαξίες).
Το δείγμα GOALS περιλαμβάνει παρατηρήσεις σε μεγάλο εύρος του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος, εκ των οποίων φωτομετρία με το Spitzer/IRAC στα 3.6, 4.5, 5.8 and 8.0 μm καθώς και με το Spitzer/MIPS στα 24, 70 and 160 μm. Υπάρχουν φάσματα από το Spitzer/IRS στα 5-37 μm για όλους τους 293 γαλαξίες. Επίσης υπάρχει υψηλής ανάλυσης φωτομετρία στο οπτικό και εγγύς υπέρυθρο από το Hubble Space Telescope για 88 γαλαξίες με LIR > 1011.4 L⊙ καθώς και δεδομένα για 25 αντικείμενα στο μακρινό υπεριώδες. Ως αποτέλεσμα, το δείγμα GOALS είναι από τα πιο πλήρη δείγματα στο εγγύς σύμπαν που έχουν παρατηρηθεί με το Hubble. Επιπλέον, για 135 συστήματα έχουμε φωτομετρία στο εγγύς και μακρινό υπεριώδες από το Galaxy Evolution Explorer (GALEX; Howell et al. 2010). Επίσης έχουμε παρατηρήσεις στις ακτίνες-Χ από το Chandra για LIRGs και ULIRGs με LIR > 1011.67 L⊙. Δεδομένα από το Herschel Space Telescope στο μακρινό υπέρυθρο περιλαμβάνουν υψηλής ανάλυσης φωτομετρία με τα PACS (70, 100 και 160 μm) και SPIRE (250, 360 και 520 μm), καθώς και φασματοσκοπία στο μακρινό υπέρυθρο για τις γραμμές εκπομπής στα [CII] 157.7 μm, [OI] 63.2 μm κσι [OIII] 88 μm, όπως και απορρόφησης OH 79 μm και μεταβάσεις από υψηλές στοιβάδες του μορίου CO. Μια μελέτη που περιλαμβάνει παρατηρήσεις από ευρύ φάσμα της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας μπορεί να προσφέρει σημαντικά στην κατανόηση της παράλληλης εξέλιξης μελανών οπών και της περιοχής μαζικών γαλαξιών που περιλαμβάνει γηραιούς αστέρες, καθώς και να περιορίσει τις παραμέτρους που καθορίζουν τις φασματικές ενεργειακές κατανομές με το να παρέχει μια ακριβή εκτίμηση για την ολική λαμπρότητα, να παρέχει πληροφορίες για τη φύση του αερίου στους γαλαξίες αυτούς. Πλήρεις πίνακες με όλα τα δεδομένα που διαθέτουμε βρίσκονται στην ιστοσελίδα http://goals.ipac.caltech.edu/.
Στη συγκεκριμένη μελέτη παρουσιάζουμε την ανάλυση δεδομένων ραδιοφωνικής συνεχούς ακτινοβολίας, τα οποία προέρχονται από το αρχείο και δεν είναι πρόσφατες παρατηρήσεις, για του γαλαξίες του GOALS. Μελετάμε τους χάρτες για 151 συστήματα LIRG από το Very Large Array (VLA) στα 1.49 GHz (Condon et al. 1990). Πιο συγκεκριμένα, 57 αντικείμενα έχουν παρατηρηθεί σε διάταξη Α του VLA (ανάλυση 1.5′′, 1.8′′, 2.1′′ και 2.4′′), 97 σε διάταξη Β (ανάλυση 5′′, 6′′, 7′′ και 8′′), 103 σε διάταξη C (ανάλυση 15′′, 18′′, 21′′ και 24′′) και 6 σε διάταξη D (ανάλυση 48′′, 54′′ και 60′′). Για αντικείμενα στα οποία υπάρχουν περιοχές με διάχυτη εκμπομπή ραδιοφωνικής ακτινοβολίας, όπως εκτεταμένοι δίσκοι, είναι απαραίτητη η παρατήρηση σε διάταξη με χαμηλή ανάλυση ώστε να ανακτήσουμε αυτή τη διάχυτη ακτινοβολία. Αντιθέτως, οι πιο λαμπρές στο υπέρυθρο πηγές (LIR > 1011 L⊙) παρουσιάζουν πιο μικρά μεγέθη στα ραδιοκύματα (∼ 1 kpc κατά μήκος) τα οποία μπορούμε να ανακτήσουμε μόνο σε διάταξη Α (Condon et al. 1990).Εκτός από τα δεδομένα στα 1.49 GHz, έχουμε δεδομένα για 40 αντικείμενα με log(LIR/L⊙) ≥ 11.25 στα 8.44 GHz σε διάταξη Α (ανάλυση 0.25-0.50 arcsec; Condon et al. 1991).
Βάση αυτών των δεδομένων στα 1.49 και 8.44 GHz δημιουργούμε χάρτες του φασματικού δείκτη στα ραδιοκύματα για 35 συστήματα (46 μεμονωμένους γαλαξίες) ώστε, στηριζόμενοι στις μεταβολές του φασματικού δείκτη, να προσδιορίσουμε την παρουσία ΕΓΠ (Vardoulaki et al. 2014). Περαιτέρω συγκρίνουμε τη μέθοδο αναγνώρισης ΕΓΠ βάσει των ραδιο-παρατηρήσεων με γνωστά διαγνωστικά εργαλεία στο μέσο υπέρυθρο (εκπομπή PAH και της γραμμής εκπομπής [NeV]) καθώς και στο οπτικό (διάγραμμα BPT). Ανακαλύπτουμε ότι 3 από τους 46 γαλαξίες του δείγματός μας χαρακτηρίζονται ως ΕΓΠ βάσει του διαγνωστικού εργαλείου στα ραδιοκύματα, αλλά στο μέσο υπέρυθρο και οπτικό δεν κατηγοριοποιούνται ως ΕΓΠ. Τέλος, βάσει της συσχέτισης του πόσο συμπαγής είναι η περιοχή έντονης δημιουργίας αστέρων (starburst) με το πόσο μικρή τιμή έχει ο ραδιο φασματικός δείκτης, υπολογίζουμε το μέγεθος της περιοχής στους χάρτες που ο δείκτης έχει τιμές κάτω από 0.5 και δίνουμε μια εκτίμηση για το μέγεθος του starburst της τάξης των 45 kpc2 . Οι χάρτες ραδιο φασματικού δείκτη βρίσκονται εδώ.
Η πρόταση υλοποιείται στο πλαίσιο της Δράσης «Ενίσχυση Μεταδιδακτόρων Ερευνητών/τριών» του ΕΠΕΔΒΜ με Δικαιούχο την Γενική Γραμματεία Έρευνας και Τεχνολογίας και συγχρηματοδοτείται από το Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο (ΕΚΤ) και από Εθνικούς Πόρους.
Greek