Time-delay measurement of MgII broad line response for the highly-accreting quasar HE 0413-4031: Implications for the MgII-based radius-luminosity relation

We present the monitoring of the AGN continuum and MgII broad line emission for the quasar HE 0413-4031 ($z=1.38$) based on the six-year monitoring by the South African Large Telescope (SALT). We managed to estimate a time-delay of $302.6^{+28.7}_{-33.1}$ days in the rest frame of the source using seven different methods: interpolated cross-correlation function (ICCF), discrete correlation function (DCF), $z$-transformed DCF, JAVELIN, two estimators of data regularity (Von Neumann, Bartels), and $\chi^2$ method. This time-delay is below the value expected from the standard radius-luminosity relation. However, based on the monochromatic luminosity of the source and the SED modelling, we interpret this departure as the shortening of the time-delay due to the higher accretion rate of the source, with the inferred Eddington ratio of $\sim 0.4$. The MgII line luminosity of HE 0413-4031 responds to the continuum variability as $L_{\rm line}\propto L_{\rm cont}^{0.43\pm 0.10}$, which is consistent with the light-travel distance of the location of MgII emission at $R_{\rm out} \sim 10^{18}\,{\rm cm}$. Using the data of 10 other quasars, we confirm the radius-luminosity relation for broad MgII line, which was previously determined for broad H$\beta$ line for lower-redshift sources. In addition, we detect a general departure of higher-accreting quasars from this relation in analogy to H$\beta$ sample. After the accretion-rate correction of the light-travel distance, the MgII-based radius-luminosity relation has a small scatter of only $0.10$ dex.Comment: 39 pages (23 pages - Main text, 16 pages - Appendix), 21 figures, 14 tables; accepted for publication in the Astrophysical Journa

Time delay measurement of Mg II line in CTS C30.10 with SALT

We report 6 yr monitoring of a distant bright quasar CTS C30.10 (z = 0.90052) with the Southern African Large Telescope (SALT). We measured the rest-frame time-lag of $562\pm 2$ days between the continuum variations and the response of the Mg II emission line, using the Javelin approach. More conservative approach, based on five different methods, imply the time delay of $564^{+109}_{-71}$ days. This time delay, combined with other available measurements of Mg II line delay, mostly for lower redshift sources, shows that the Mg II line reverberation implies a radius-luminosity relation very similar to the one based on a more frequently studied H$\beta$ line.Comment: submitted to ApJ; comments welcom

VIPERS: Wpływ modeli atenuacji na Ciąg Główny Galaktyk na z ~ 1

W przedstawione pracy został przeanalizowany wpływ modeli atenuacji na relację pomiędzy tempem formacji galaktyk (SFR) i masą gwiazdową (M*) (tak zwany "Ciąg Główny Galaktyk"; ang. "Galaxy Main Sequence", MS) dla galaktyk aktywnych gwiazdotwórczych wybranych z przeglądu VIMOS Public Extragalactic Redshift Survey (VIPERS). Galaktyki gwiazdotwórcze zostały wybrane na podstawie diagramu kolor-kolor NUVrK. Zostały stworzone dwa zestawy danych: jeden zestaw wybrany na podstawie galaktyk posiadających obserwacje w podczerwieni z satelity WISE (około 24 000 galaktyk), drugi zestaw dany wybrany na podstawie obserwacji z podczerwieni z satelity SPITZER (około 63 000 galaktyk). Dla obu zestawów danych została przeprowadzone dopasowanie rozkładu energii widmowej (ang. spectral energy distribution, SED) przy pomocy kodu CIGALE w celu uzyskania parametrów fizycznych dla każdej z galaktyk. Dopasowania SED zostało przeprowadzone dwa razy dla każdego zestawu danych używając dwóch różnych modeli atenuacji: Calzetti et al. 2000 oraz Charlot & Fall 2000 (CF00). Dwa parametry fizyczne - tempo formacji galaktyk (SFR) i masa gwiazdowa, które w poprzednich badaniach wykazywały silną zależność od modeli atenuacji, zostały dokładnie przeanalizowane. Została znaleziona znacząca różnica pomiędzy wyznaczeniami wartości M* pomiędzy różnymi modelami atenuacji. Model atenuacji Charlot & Fall 2000 w ogólności daje wyższe wartości M* w porównaniu z modelem atenuacji Calzetti et al. 2000. Zostały znalezione różnice w ciągu głównym galaktyk wyznaczonym na podstawie parametrów z różnych modeli atenuacji. Ciąg główny galaktyk na podstawie modelu CF00 posiada wyższe nachylenie niż ciąg główny galaktyk na podstawie modelu Calzetti et al. 2000.In the presented thesis the influence of assumed dust attenuation models on the derived relationship between star formation rate (SFR) and stellar mass (M*) (so-called "galaxy main sequence", MS) for star-forming galaxies was analyzed based on two sets of data extracted from the VIMOS Public Extragalactic Redshift Survey (VIPERS; The VIPERS web site is http://www.vipers.inaf.it/), selected based on the NUVrK color-color diagram. One of the sets was VIPERS data set with additional WISE IR with ~ 24 000 galaxies and the second set was VIPERS data set with SPITZER IR with ~ 63 000 galaxies. For both data sets the spectral energy distribution (SED) fitting by CIGALE was performed to derive physical parameters for each galaxy. The SED fitting was performed two times for each data set with different attenuation models: Calzetti et al. 2000 and Charlot & Fall 2000. Two physical parameters - Star Formation Rate (SFR) and Stellar Mass, which were found in previous studies to be strongly dependent on attenuation models, were analyzed in detail. The significant difference between estimated values of M* for different attenuation models assumed was found, with the Charlot & Fall 2000 attenuation model providing, in general, higher values of stellar mass as compared to the Calzetti et al. 2000 attenuation model. The MS obtained with these two attenuation models was also found to differ, with the MS(CF00) having a higher slope than MS(Calzetti)

Ciąg Główny Galaktyk na z ~ 1

Związek pomiędzy współczynnikiem formacji gwiazd i masą gwiazdową (nazywany "Ciągiem Głównym Galaktyk" został przeanalizowany przy użyciu próbki ~60 000 galaktyk z VIMOS Public Extragalactic Redshift Survey (VIPERS). Na podstawie wykresu kolor-kolor NUV-r vs r-K galaktyki zostały rozdzielone na gwiazdotwórcze (niebieska populacja), pośrednie (zielona dolina) oraz ciche (czerwona populacja). Ciąg główny galaktyk został przeanalizowany w dwóch przedziałach przesunięcia ku czerwieni 0.5<z<0.8 i 0.8<z<1.2. Galaktyki gwiazdotwórcze z VIPERS należą do ciągu głównego galaktyk w obu przedziałach przesunięcia ku czerwieni, nie mają oznak wyraźnej ewolucji, a ich wartości i kształt są w zgodności z literaturą. Podczas gdy niebieska populacja galaktyk podąża za ciągiem głównym galaktyk bardzo dobrze, zielone, pośrednie galaktyki nie wykazują tej samej tendencji, a mało masywne zielone galaktyki są bardziej aktywne gwiazdotwórczo. Wnioskujemy, że połączenie zielonych i niebieskich galaktyk w gwiazdotwórczej populacji może powodować skomplikowany kształt ich ciągu głównego.The relationship between star formation rate (SFR) and stellar mass (M*) (called "Galaxy Main Sequence"; MS) was analyzed using the sample of ~60 000 galaxies from The VIMOS Public Extragalactic Redshift Survey (VIPERS). Based on the NUV-r vs r-K color-color diagram galaxies were separated into star-forming (blue cloud), intermediate (green valley) and quiescent (red sequence) galaxies. The MS was analyzed in two redshift ranges 0.5<z<0.8 and 0.8<z<1.2 to investigate possibilities of evolution in time. Star-forming galaxies from VIPERS were found to follow the MS in both redshift ranges with no significant evolution, with values and shape being in a broad agreement with the literature results. In the same time, we found that while blue cloud galaxies follow the expected MS very well, green intermediate galaxies do not follow the same trend, with low mass green galaxies being more actively star forming. We conclude that the mixture of green and blue galaxies in the star-forming population may be responsible for a more complex shape of its main sequence

Study of large-scale radio structures associated with spiral galaxies

Almost all known powerful extragalactic radio sources, named radio galaxies, are hosted by elliptical (or lenticular) galaxies. However, few examples of strong radio galaxies associated with spiral galaxies have been found in the recent years. In the very centre of a parent galaxy the active galactic nucleus (AGN) can be found. AGN is a small-size, rare formation composed of a supermassive black hole (SMBH; with masses exceeding 10 million Solar masses) surrounded by matter forming an accretion disk, a dusty torus and a corona - heated to millions of degrees and, in some cases, jets of relativistic plasma. These energetic, collimated outflows sometimes blown into huge lobes have their origin near the SMBH and are characterized by a wide range of observed sizes (from dozens of kiloparsecs up to a few megaparsecs). A very important aspect in the study of AGNs is to answer the question why only few powerful, large-scale radio sources are associated with spiral galaxies. Here we present these unique objects with particular interest in radio galaxy B0313$-$192 which is located in Abell 428 galaxy cluster