Narrow-line Seyfert 1 galaxies - Observational and statistical analysis

 |  Login

Show simple item record

dc.contributor Aalto-yliopisto fi
dc.contributor Aalto University en
dc.contributor.advisor Lähteenmäki, Anne, Prof., Aalto University, Metsähovi Radio Observatory, Finland
dc.contributor.author Järvelä, Emilia
dc.date.accessioned 2018-09-05T09:03:19Z
dc.date.available 2018-09-05T09:03:19Z
dc.date.issued 2018
dc.identifier.isbn 978-952-60-8154-0 (electronic)
dc.identifier.isbn 978-952-60-8153-3 (printed)
dc.identifier.issn 1799-4942 (electronic)
dc.identifier.issn 1799-4934 (printed)
dc.identifier.issn 1799-4934 (ISSN-L)
dc.identifier.uri https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/33836
dc.description.abstract Narrow-line Seyfert 1 (NLS1) galaxies are young active galactic nuclei (AGN). They harbour low-mass black holes accreting close to the Eddington limit and are preferentially hosted by spiral galaxies. So far ~20 NLS1 galaxies have been detected at gamma-rays, confirming the presence of powerful relativistic jets in them. This contradicts the conventional view that only supermassive black holes residing in massive ellipticals are able to launch relatistic jets, and therefore a revision of the evolution and unification schemes of AGN is required. In this thesis large samples of NLS1 galaxies are examined, complemented by targeted studies of smaller samples. Novel radio, near-infrared, and large-scale environment data were obtained and, together with archival multifrequency data, used for extensive statistical studies such as correlation analyses. Principal component analysis (PCA) emerged as an excellent tool for studying the diverse NLS1 samples. We monitored large samples of NLS1 galaxies at 37 GHz in Metsähovi Radio Observatory. This is the largest observing programme of NLS1 galaxies at radio frequencies. 19% of sources selected based on their radio properties and 12% of sources selected based on other criteria were detected, including sources previously (mis)classified as radio-silent. As detections at 37~GHz are indicators of radio emission from a jet, this implies that powerful jets in NLS1 galaxies are more frequent than previously assumed. We also found that the jets of flat-spectrum NLS1 galaxies are less powerful than those of blazars, but when scaled by the black hole mass the jet powers become comparable. Additionally, we discovered a new gamma-ray emitting source in the radio-silent NLS1 sample. We show that the large-scale environment density affects the radio properties of NLS1 galaxies and that jetted NLS1 sources are more frequently found in denser surroundings. However, on average jetted NLS1 galaxies reside in significantly less dense large-scale environments than other jetted AGN, proving that powerful jets can be triggered in diverse environments. In addition a parameter describing the large-scale environment was included in the PCA of AGN for the first time. Our near-infrared imaging of sources detected at 37 GHz almost tripled the number of jetted NLS1 galaxies with known host morphologies. All observed NLS1 nuclei reside in spiral galaxies. The fraction of mergers in this sample is significantly higher than among non-jetted NLS1 galaxies, suggesting that interaction may play a role in triggering the jet. The heterogeneity of the NLS1 population could be explained by disparate evolutionary stages induced by interaction. en
dc.description.abstract Narrow-line Seyfert 1 -galaksit (NLS1, nylsyt) ovat nuoria aktiivisia galakseja, joiden spektrin sallitut emissioviivat ovat epätavallisen kapeita. Nylsyjen emogalaksi on yleensä spiraaligalaksi, ja sen ytimen mustan aukon massa on tavallista pienempi, mutta ydin säteilee lähellä Eddingtonin rajaa. Noin 20 nylsystä on detektoitu gammasäteilyä, mikä tarkoittaa että niissä on voimakas relativistinen plasmasuihku. Aiemmin oletettiin että vain supermassiiviset mustat aukot elliptisten galaksien ytimissä pystyvät synnyttämään relativistisia plasmasuihkuja. Löydös on selvästi ristiriidassa tämän kanssa, joten ymmärrystämme aktiivisista galaksiytimistä ja niiden evoluutiosta tulee arvioida uudelleen ja päivittää. Tässä väitöskirjassa tutkitaan isoja nylsyotoksia, joita täydennetään pienempien otosten tutkimuksilla. Teimme uusia radio- ja lähi-infrapunahavaintoja, sekä keräsimme uutta tietoa nylsyjen suuren mittakaavan ympäristön ominaisuuksista. Myös jo olemassa olevaa dataa käytettiin yhdessä uuden datan kanssa laajojen tilastollisten tutkimusten, kuten korrelaatio- ja pääkomponenttianalyysien, tekoon. Metsähovin radiotutkimusasemalla monitoroitiin tähän mennessä suurinta otosta nylsyjä korkeilla radiotaajuuksilla. Radio-ominaisuuksien perusteella valituista lähteistä 19% detektoitiin, ja vastaavasti kohteista, jotka oli valittu muiden ominaisuuksien perusteella, detektoitiin 12%. Jäljempi otos sisältää kohteita, jotka oli aiemmin virheellisesti luokiteltu radiohiljaiseksi, ja yksi niistä osoittautui uudeksi gammataajuuksilla detektoiduksi nylsyksi. Detektio 37 GHz taajuudella tarkoittaa kohteen radiosäteilyn tulevan plasmasuihkusta, osoittaen että voimakkaat suihkut nylsyissä ovat yleisempiä kuin aiemmin on luultu. Nylsyjen plasmasuihkut ovat heikompia kuin blasaarien, mutta skaalattaessa suihkun voima mustan aukon massalla tulee niistä samanveroisia. Osoittautui että suuren mittakaavan ympäristön tiheys vaikuttaa nylsyjen radio-ominaisuuksiin, ja että plasmasuihkulliset nylsyt sijaitsevat tiheämmillä alueilla kuin suihkuttomat. Keskimäärin nylsyjen suuren mittakaavan ympäristö on kuitenkin huomattavasti harvempi kuin muiden suihkullisten aktiivisten galaksiydinten. Tämä osoittaa että voimakas plasmasuihku voi syntyä millaisessa vain ympäristössä. Lähi-infrapunahavaintomme Metsähovissa detektoiduista kohteista melkein kolminkertaistivat sellaisten suihkullisten nylsyjen määrän joiden emogalaksin morfologia tunnetaan. Kaikkien havaitsemiemme nylsyjen emogalaksit ovat spiraaligalakseja, mutta toisen galaksin kanssa vuorovaikuttavien galaksien määrä on huomattavasti suurempi kuin ei-suihkullisilla nylsyillä. Tämä viittaa siihen että galaksien välisellä vuorovaikutuksella saattaa olla merkittävä rooli plasmasuihkujen synnyssä. Nylsypopulaation heterogeenisyys olisi selitettävissä sillä että osa niistä on kehittyneempiä kuin toiset, todennäköisesti juuri galaksien välisen vuorovaikutuksen takia. fi
dc.format.extent 104 + app. 180
dc.format.mimetype application/pdf en
dc.language.iso en en
dc.publisher Aalto University en
dc.publisher Aalto-yliopisto fi
dc.relation.ispartofseries Aalto University publication series DOCTORAL DISSERTATIONS en
dc.relation.ispartofseries 163/2018
dc.relation.haspart [Publication 1]: E. Järvelä, A. Lähteenmäki, J. León-Tavares. Statistical multifrequency study of narrow-line Seyfert 1 galaxies. Astronomy & Astrophysics, 573, A76, 24 pages, Jan 2015. DOI: 10.1051/0004-6361/201424694
dc.relation.haspart [Publication 2]: L. Foschini, M. Berton, A. Caccianiga, S. Ciroi, V. Cracco, B.M. Peterson, E. Angelakis, V. Braito, L. Fuhrmann, L. Gallo, D. Grupe, E. Järvelä, S. Kaufmann, S. Komossa, Y.Y. Kovalev, A. Lähteenmäki, M.M. Lisakov, M.L. Lister, S. Mathur, J.L. Richards, P. Romano, A. Sievers, G. Tagliaferri, J. Tammi, O. Tibolla, M. Tornikoski, S. Vercellone, G. La Mura, L. Maraschi, P. Rafanelli. Properties offlat-spectrum radio-loud narrow-line Seyfert 1 galaxies. Astronomy & Astrophysics, 575, A13, 33 pages, March 2015. DOI: 10.1051/0004-6361/201424972
dc.relation.haspart [Publication 3]: A. Lähteenmäki, E. Järvelä, T. Hovatta, M. Tornikoski, D.L. Harrison, M. López-Caniego, W. Max-Moerbeck, M. Mingaliev, T.J. Pearson, V. Ramakrishnan, A.C.S. Readhead, R.A. Reeves, J.L. Richards, Y. Sotnikova, J. Tammi. 37 GHz observations of narrow-line Seyfert 1 galaxies. Astronomy & Astrophysics, 603, A100, 26 pages, July 2017. DOI: 10.1051/0004-6361/201630257
dc.relation.haspart [Publication 4]: E. Järvelä, A. Lähteenmäki, H. Lietzen, A. Poudel, P. Heinämäki, M. Einasto. Large-scale environments of narrow-line Seyfert 1 galaxies. Astronomy & Astrophysics, 606, A9, 16 pages, September 2017. DOI: 10.1051/0004-6361/201731318
dc.relation.haspart [Publication 5]: M. Berton, E. Congiu, E. Järvelä, R. Antonucci, P. Kharb, M.L. Lister, A. Tarchi, A. Caccianiga, S. Chen, L. Foschini, A. Lähteenmäki, J.L. Richards, S. Ciroi, V. Cracco, M. Frezzato, G. La Mura, P. Rafanelli. Radio-emitting narrow-line Seyfert 1 galaxies in the JVLA perspective. Astronomy & Astrophysics, 614, A87, 36 pages, June 2018. DOI: 10.1051/0004-6361/201832612
dc.relation.haspart [Publication 6]: E. Järvelä, A. Lähteenmäki, M. Berton. Near-infrared morphologies of the host galaxies of narrow-line Seyfert 1 galaxies. Accepted for publication in Astronomy & Astrophysics, Feb 2018. DOI: 10.1051/0004-6361/201832876
dc.relation.haspart [Publication 7]: A. Lähteenmäki, E. Järvelä, V. Ramakrishnan, M. Tornikoski, J. Tammi, R.J.C. Vera, W. Chamani. Radio jets and gamma-ray emission in radio-silent narrowline Seyfert 1 galaxies. Astronomy & Astrophysics, 614, L1, 6 pages, June, DOI: 2018. 10.1051/0004-6361/201833378
dc.subject.other Space technology en
dc.title Narrow-line Seyfert 1 galaxies - Observational and statistical analysis en
dc.title Narrow-line Seyfert 1 -galaksien havainnot ja tilastollinen analyysi fi
dc.type G5 Artikkeliväitöskirja fi
dc.contributor.school Sähkötekniikan korkeakoulu fi
dc.contributor.school School of Electrical Engineering en
dc.contributor.department Metsähovin radiotutkimusasema fi
dc.contributor.department Metsähovi Radio Observatory en
dc.subject.keyword narrow-line Seyfert 1 galaxies en
dc.subject.keyword active galactic nuclei en
dc.subject.keyword relativistic jets en
dc.subject.keyword large-scale structure en
dc.subject.keyword radio astronomy en
dc.subject.keyword principal component analysis en
dc.subject.keyword nylsyt fi
dc.subject.keyword aktiiviset galaksiytimet fi
dc.subject.keyword relativistiset plasmasuihkut fi
dc.subject.keyword suuren mittakaavan rakenne fi
dc.subject.keyword radioastronomia fi
dc.subject.keyword pääkomponenttianalyysi fi
dc.identifier.urn URN:ISBN:978-952-60-8154-0
dc.type.dcmitype text en
dc.type.ontasot Doctoral dissertation (article-based) en
dc.type.ontasot Väitöskirja (artikkeli) fi
dc.contributor.supervisor Lähteenmäki, Anne, Prof., Aalto University Metsähovi Radio Observatory, Finland
dc.opn Done, Chris, Prof., University of Durham, UK
dc.rev Giovannini, Gabriele, Prof., INAF Istituto di Radioastronomia, Italy
dc.rev Edwards, Phil, Dr., CSIRO Astronomy & Space Science, Australia
dc.date.defence 2018-10-12
local.aalto.acrisexportstatus checked


Files in this item

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Search archive


Advanced Search

article-iconSubmit a publication

Browse

My Account