Spectroscopic Study of Active Galactic Nuclei with a Transition Spectrum
Etude Spectrosopique des Noyaux Actifs de Galaxies à Spectre de Transition
Résumé
Galaxy nuclei often show emission lines; they were classified in several categories on the basis of the intensity ratios of particular optical lines: Seyferts 1 and 2, LINERs and HII regions; these categories correspond to different excitation conditions. However, a number of objects have intermediate line ratios which do not make it possible to classify them unambiguously in one or the other of these categories.
With the aim of clarifying the nature of the "transition spectra" objects, we carried out spectroscopic observations in the visible of a great number of them; the majority of the observations have been made using the spectrograph CARELEC, attached to the Cassegrain focus of the 1,93~m telescope of the Haute--Provence Observatory. The results of this work constitute the bulk of the manuscript presented here.
Our observations of 61 objects with a "transition spectrum" showed that they fit into a simple classification scheme; indeed, the spectrum of the majority of them results from the simultaneous presence on the slit of the spectrograph of two different emissive regions (in general, a HII region and a Seyfert-type cloud) - what we call a "composite spectrum". Being so, no "intermediary" excitation mechanism, nor evolutionary scenario, is necessary to explain their characteristics.
Among the objects with composite spectra studied two, particularly interesting, drew our attention and are presented separately:
NGC 5252 and KUG 1031+398.
Our study of NGC 5252 is based on observations carried out with both the Hubble space telescope and the 1,93~m telescope; it revealed the simultaneous presence, in this object, of a LINER and a Seyfert-type cloud. This suggests that, at least in this galaxy, the LINER-type emission could be due to an ionizing source of non-stellar origin. Nevertheless, the LINERs constitute a class of objects very poorly known: True AGNs or galaxies whose emission is not due to a central engine, but entirely of stellar origin? The debate is still open.
KUG 1031+398 is a Narrow Line Seyfert 1 galaxy for which an emission
region intermediate between the Broad Line Region and the Narrow Line Region was reported. Our observations do not confirm the presence of an intermediate region in this galaxy, the only one for which a "firm" detection has been published. The existence of such an emission region remains, therefore, to be proven.
With the aim of clarifying the nature of the "transition spectra" objects, we carried out spectroscopic observations in the visible of a great number of them; the majority of the observations have been made using the spectrograph CARELEC, attached to the Cassegrain focus of the 1,93~m telescope of the Haute--Provence Observatory. The results of this work constitute the bulk of the manuscript presented here.
Our observations of 61 objects with a "transition spectrum" showed that they fit into a simple classification scheme; indeed, the spectrum of the majority of them results from the simultaneous presence on the slit of the spectrograph of two different emissive regions (in general, a HII region and a Seyfert-type cloud) - what we call a "composite spectrum". Being so, no "intermediary" excitation mechanism, nor evolutionary scenario, is necessary to explain their characteristics.
Among the objects with composite spectra studied two, particularly interesting, drew our attention and are presented separately:
NGC 5252 and KUG 1031+398.
Our study of NGC 5252 is based on observations carried out with both the Hubble space telescope and the 1,93~m telescope; it revealed the simultaneous presence, in this object, of a LINER and a Seyfert-type cloud. This suggests that, at least in this galaxy, the LINER-type emission could be due to an ionizing source of non-stellar origin. Nevertheless, the LINERs constitute a class of objects very poorly known: True AGNs or galaxies whose emission is not due to a central engine, but entirely of stellar origin? The debate is still open.
KUG 1031+398 is a Narrow Line Seyfert 1 galaxy for which an emission
region intermediate between the Broad Line Region and the Narrow Line Region was reported. Our observations do not confirm the presence of an intermediate region in this galaxy, the only one for which a "firm" detection has been published. The existence of such an emission region remains, therefore, to be proven.
Les noyaux de galaxies présentent souvent des raies en émission ; ils ont été classés en plusieurs catégories sur la base des rapports d'intensité de quelques raies dans le visible : galaxies de Seyfert 1 et 2, LINERs et régions HII ; ces catégories correspondent à des conditions d'excitation différentes. Mais un certain nombre d'objets ont des rapports de raies intermédiaires qui ne permettent pas de les classer sans ambiguité dans l'une ou l'autre de ces catégories.
Nous nous sommes efforcés de clarifier la nature de ces objets à "spectre de transition". Pour ce faire, nous avons effectué des observations spectroscopiques dans le visible d'un grand nombre d'entre eux ; la plupart des observations ont été faites à l'aide du spectrographe CARELEC monté au foyer Cassegrain du télescope de 1,93~m de l'Observatoire de Haute-Provence. Ce sont les résultats de ces travaux qui constituent l'essentiel de ce manuscrit.
Nos observations de 61 objets à "spectre de transition" ont montré qu'ils rentrent dans un schéma de classification simple. En effet il s'agit, pour la plupart, d'objets dont le spectre résulte de la présence simultanée sur la fente du spectrographe de deux régions émissives différentes (en général une region HII et un nuage du type Seyfert) - c'est ce que l'on appelle des "spectres composites". Ainsi, aucun mécanisme d'excitation "intermédiaire", ni scénario évolutif, n'est nécessaire pour expliquer leurs caractéristiques.
Parmi les objets à spectre composite étudiés deux, particulièrement intéressants, ont attiré notre attention et sont présentés séparément : il s'agit de NGC 5252 et de KUG 1031+398.
Notre étude de NGC 5252 est basée sur des observations effectuées avec le télescope spatial Hubble et avec le télescope de 1,93~m de l'Observatoire de Haute-Provence ; elles ont dévoilé la présence simultanée, dans cet objet, d'un LINER et d'un nuage du type Seyfert. Cela suggère que, dans cette galaxie tout au moins, l'émission du type LINER pourrait être due à une source ionisante d'origine non-stellaire. Néanmoins, les LINERs constituent une classe d'objets très mal connus : Véritables AGNs ou galaxies dont l'émission ne serait pas due à un moteur central, mais entièrement d'origine stellaire ? Le débat est toujours ouvert.
KUG 1031+398 est une galaxie de Seyfert de type 1 à raies étroites pour laquelle une région d'émission intermédiaire entre la BLR (Broad Line Region) et la NLR (Narrow Line Region) a été signalée. Nos observations ne confirment pas la présence d'une région intermédiaire dans cette galaxie, la seule pour laquelle une détection "ferme" a été publiée. L'existence d'une telle région d'émission reste, donc, à prouver.
Nous nous sommes efforcés de clarifier la nature de ces objets à "spectre de transition". Pour ce faire, nous avons effectué des observations spectroscopiques dans le visible d'un grand nombre d'entre eux ; la plupart des observations ont été faites à l'aide du spectrographe CARELEC monté au foyer Cassegrain du télescope de 1,93~m de l'Observatoire de Haute-Provence. Ce sont les résultats de ces travaux qui constituent l'essentiel de ce manuscrit.
Nos observations de 61 objets à "spectre de transition" ont montré qu'ils rentrent dans un schéma de classification simple. En effet il s'agit, pour la plupart, d'objets dont le spectre résulte de la présence simultanée sur la fente du spectrographe de deux régions émissives différentes (en général une region HII et un nuage du type Seyfert) - c'est ce que l'on appelle des "spectres composites". Ainsi, aucun mécanisme d'excitation "intermédiaire", ni scénario évolutif, n'est nécessaire pour expliquer leurs caractéristiques.
Parmi les objets à spectre composite étudiés deux, particulièrement intéressants, ont attiré notre attention et sont présentés séparément : il s'agit de NGC 5252 et de KUG 1031+398.
Notre étude de NGC 5252 est basée sur des observations effectuées avec le télescope spatial Hubble et avec le télescope de 1,93~m de l'Observatoire de Haute-Provence ; elles ont dévoilé la présence simultanée, dans cet objet, d'un LINER et d'un nuage du type Seyfert. Cela suggère que, dans cette galaxie tout au moins, l'émission du type LINER pourrait être due à une source ionisante d'origine non-stellaire. Néanmoins, les LINERs constituent une classe d'objets très mal connus : Véritables AGNs ou galaxies dont l'émission ne serait pas due à un moteur central, mais entièrement d'origine stellaire ? Le débat est toujours ouvert.
KUG 1031+398 est une galaxie de Seyfert de type 1 à raies étroites pour laquelle une région d'émission intermédiaire entre la BLR (Broad Line Region) et la NLR (Narrow Line Region) a été signalée. Nos observations ne confirment pas la présence d'une région intermédiaire dans cette galaxie, la seule pour laquelle une détection "ferme" a été publiée. L'existence d'une telle région d'émission reste, donc, à prouver.