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The central engine of FR0 radio galaxies unveiled by X-rays

X-ray observations allowed for the first time the characterization of the high-energy properties of FR0 radio galaxies

DOI code: 10.1093/mnras/sty520
Links: e-Print: arXiv: 1802.08581
DIFA Authors: Eleonora Torresi, Gabriele Giovannini

FR0 radio galaxies are compact sources that represent the bulk of the local radio-loud AGN population.  They share similar host properties with extended radio galaxies (FRI), but lack large scale structures (> 10 kpc). Possible explanations for that could be intermittent activity or intrinsic properties of the jet that prevent the formation and evolution of extended structures.  By analysing X-ray data from XMM-Newton, Chandra and Swift satellites of a sample of 19 FR0s, the authors explored in detail the central engines of these sources, taking advantage of an energy band directly related to nuclear emission processes.  The main result of this study is that the X-ray properties of FR0s are indistinguishable from those of a control sample of FRIs: indeed both FR0s and FRIs are characterised by inefficient accretion flows (ADAF-like) and the high-energy emission has a non-thermal origin related to the relativistic jet, as attested by the correlation between X-ray (2-10 keV) and radio (5 GHz) luminosities.  Conversely, FR0s have different X-ray properties with respect to young radio sources (e.g. GPS/CSS), generally characterized by higher X-ray luminosities and more complex spectra.

Finally, a comparison between FR0s and low-luminosity BL Lacs rules out important beaming effects in the X-ray radiation of the compact radio galaxies.

Svelato dai raggi X il motore centrale delle radio galassie di tipo FR0

Osservazioni in banda X hanno permesso di caratterizzare per la prima volta le proprietà alle alte energie delle radio galassie di tipo FR0

Le radio galassie di tipo FR0 sono sorgenti compatte che rappresentano la maggioranza degli AGN radio-loud locali.  Esse hanno proprietà spettro-fotometriche della galassia ospite simili alle radio galassie estese (FRI), ma non presentano strutture su larga scala (> 10 kpc). Questo potrebbe essere legato ad una attività centrale intermittente o a proprietà intrinseche del getto che impediscono la formazione e/o l'evoluzione di strutture estese.

Analizzando i dati X provenienti dai satelliti XMM-Newton, Chandra e Swift di un campione di FR0, gli autori hanno esplorato il motore centrale di queste sorgenti utilizzando una banda energetica direttamente collegata ai processi nucleari. Il risultato principale di questo studio è che le proprietà X delle FR0 sono uguali a quelle di un campione di controllo di FRI: entrambe le classi sono caratterizzate da accrescimenti inefficienti (di tipo ADAF) e l'emissione ad alta energia ha un'origine non-termica legata al getto relativistico, come dimostra la correlazione tra luminosità X (2-10 keV) e radio (5 GHz).

Al contrario, le FR0 hanno proprietà X differenti rispetto alle sorgenti giovani (come GPS o CSS) generalmente caratterizzate da luminosità X più alte e spettri più complessi. Infine, dal confronto tra FR0 e BL Lacs a bassa luminosità è stato possibile escludere importanti effetti di beaming nella radiazione X delle sorgenti compatte.