Galáxias de núcleo ativo na era do LSST

Abstract

Com o principal objetivo de nos preparamos para o LSST, um dos projetos mais ambiciosos da astronomia moderna, buscamos entender como as propriedades físicas de um AGN afetam a variabilidade em seu brilho. Para tal buscamos construir uma metodologia para o estudo de galáxias ativas, utilizando os dados da amostra BASS, um projeto que reúne os AGNs mais brilhantes já detectados em raios-X duro. Para obter a variabilidade destes objetos utilizamos os dados do ZTF, um telescópio que opera de maneira muito similar ao que o LSST irá operar. Com os dados definimos uma variável, Fvar, que quantifica a variação no fluxo destes objetos, e com isso buscamos correlações a massa do buraco negro supermassivo, com a razão de eddington, com a luminosidade bolométrica e da emissão em raios-X bem como para todas as linhas de emissão presentes dentro da amostra. Foram feitas 230 curvas de luz com variabilidade calculada e ao fazer criar os gráficos com as propriedades dos AGNs, utilizando o coeficiente de correlação de Pearson, encontramos um leve correlação positiva (R∼0.15) com a massa do buraco negro, uma leve anticorrelação com a emissão em raios-X (R entre -0.13 e -0.17) e nenhuma correlação com a luminosidade bolométrica. Esses resultados foram condizentes com a literatura, entretanto, os p-valores para todos os casos foram elevados, indicando a necessidade de um tratamento estatístico mais robusto, bem como uma amostra maior. Para as linhas de emissão estudas, em apenas duas foi entrada uma correlação com p-valor dentro, ou próximo, do limite estatístico. Sendo estas as linhas de emissão [OI]λ6300 e a linha HeI λ5875. Ambas apresentaram uma leve correlação positiva com a variabilidade, a primeira com R=0.28 e um p-valor de 0.043, e a segunda com R=0.26 com um p-valor de 0.085, próximo do limite estatístico de 0.05.

With the main goal of preparing for the LSST, one of the most ambitious projects in modern astronomy, we sought to understand how the physical properties of an AGN affect the variability in its brightness. To this end, we aimed to develop a methodology for the study of active galaxies, using data from the BASS sample, a project that gathers the brightest AGNs ever detected in hard X-rays. To obtain the variability of these objects, we used data from the ZTF, a telescope that operates in a manner very similar to how the LSST will function. From these data, we defined a variable, Fvar, which quantifies the flux variation of these objects. We then searched for correlations between variability and several physical properties: the supermassive black hole mass, the Eddington ratio, the bolometric luminosity, the X-ray emission, as well as all emission lines present in the sample. A total of 230 light curves were produced with calculated variability. When plotting the variability against AGN properties using the Pearson correlation coefficient, we found a slight positive correlation (R∼0.15) with black hole mass, a slight anti-correlation with X-ray emission (R between -0.13 and -0.17), and no correlation with bolometric luminosity. These results are consistent with the literature, however, the p-values in all cases were high, indicating the need for a more robust statistical treatment and a larger sample. Among the emission lines studied, only two showed correlations with p-values within or close to the statistical threshold. These were the [OI]λ6300 and HeI λ5875 emission lines. Both exhibited a slight positive correlation with variability, the former with R=0.28 and p=0.043, and the latter with R=0.26 and p=0.085, the latter being near the 0.05 statistical significance threshold.