РАДИОИСТОЧНИКИ С ПИКОМ НА ВЫСОКИХ ЧАСТОТАХ (HFP) ИЗ КАТАЛОГА AT20G И ИХ РАДИОСПЕКТРЫ

© 2026  Е. К. Майорова1*ORCID Logo, О. П. Желенкова1ORCID Logo
1Специальная астрофизическая обсерватория Российской академии наук, Нижний Архыз, 369167 Россия
*E-mail: len@sao.ru
УДК 524.7-77(083.8):52-14
Поступила в редакцию 15 мая 2024 года; после доработки 17 июня 2025 года; принята к публикации 29 августа 2025 года
Для изучения спектральных свойств радиоисточников c высокочастотным пиком в спектре (High Frequency Peaker — HFP) была сформирована выборка источников из каталога AT20G, у которых спектральные индексы оптически толстой области излучения αbelow превышают +0.5. В выборку вошло 269 радиоисточников, из которых около 70% являются квазарами. С использованием базы данных CATS построены спектры источников и определены их основные параметры: спектральные индексы ниже и выше пика (αbelow, αabove), пиковые частоты νobs, плотности потоков на пиковой частоте Speak, полуширины пика в радиоспектрах. Cпектральные плотности потоков источников были получены на разных телескопах и зачастую в разные эпохи наблюдений. Анализ спектров показал, что мы имеем дело c выборкой, состоящей из радиоисточников HFP, чьи свойства достаточно однородны, а пиковые частоты νobs > 5 ГГц. Большинство источников (67%) не имеют данных на частотах ниже 0.8 ГГц; 187 источников имеют ультраинвертированные спектры (αbelow > +0.7), что составляет 3.2% от всех источников каталога AT20G и 70% от всех источников нашей выборки. Расчеты показали, что выборка состоит из компактных объектов, радиосветимость которых на частоте 20 ГГц лежит в диапазоне 1023–1030 Вт/Гц, угловые размеры излучающих областей радиоисточников составляют 0.002–0.25 мсд, линейные размеры — от 0.2 пк до 30 пк. Зависимость собственных пиковых частот радиоисточников от их угловых размеров хорошо согласуется с обнаруженной ранее при наблюдениях источников CSS и GPS. На основе информации, предоставленной базой данных CATS, проведена оценка индексов переменности радиоисточников. Переменность выше 25% обнаружена у семи квазаров, пять из которых являются блазарами. Сравнение зависимостей звездной величины в полосе R от красного смещения (z) выявило, что большинство HFP-галактик нашей выборки подчиняются соотношению Хаббла, полученному ранее для GPS-галактик, и могут быть кандидатами в «молодые» радиоисточники.
Ключевые слова: галактики: квазары: общие сведения — радиоизлучение с непрерывным спектром: общие сведения
PDF
ФинансированиеСписок литературы
Работа финансировалась за счет средств бюджета САО РАН.
Список литературы
1. P. A. R. Ade et al. (Planck Collab.), Astron. and Astrophys. 571, id. A28 (2014). DOI:10.1051/0004-6361/201321524
2. N. Aghanim et al. (Planck Collab.), Astron. and Astrophys. 641, id. A6 (2020). DOI:10.1051/0004-6361/201833910
3. P. Alexander, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 319 (1), 8 (2000). DOI:10.1046/j.1365-8711.2000.03711.x
4. M. F. Aller, H. D. Aller, and P. A. Hughes, Astrophys. J. 399, 16 (1992). DOI:10.1086/171898
5. P. D. Barthel, Astrophys. J. 336, 606 (1989). DOI:10.1086/167038
6. S. A. Baum, C. P. O’Dea, D. W. Murphy, and A. G. de Bruyn, Astron. and Astrophys. 232, 19 (1990).
7. C. L. Bennett, M. Halpern, G. Hinshaw, et al., Astrophys. J. Suppl. 148 (1), 1 (2003). DOI:10.1086/377253
8. G. Blumenthal and G. Miley, Astron. and Astrophys. 80, 13 (1979).
9. D. C. J. Bock, M. I. Large, and E. M. Sadler, Astron. J. 117 (3), 1578 (1999). DOI:10.1086/300786
10. J. J. Condon, W. D. Cotton, E. W. Greisen, et al., Astron. J. 115 (5), 1693 (1998). DOI:10.1086/300337
11. D. Dallacasa, C. Stanghellini, M. Centonza, and R. Fanti, Astron. and Astrophys. 363, 887 (2000). DOI:10.48550/arXiv.astro-ph/0012428
12. C. De Breuck, Y. Tang, A. G. de Bruyn, et al., Astron. and Astrophys. 394, 59 (2002). DOI:10.1051/0004-6361:20021115
13. W. H. de Vries, P. D. Barthel, and C. P. O’Dea, Astron. and Astrophys. 321, 105 (1997).
14. P. G. Edwards and S. J. Tingay, Astron. and Astrophys. 424, 91 (2004). DOI:10.1051/0004-6361:20035749
15. C. Fanti, R. Fanti, D. Dallacasa, et al., Astron. and Astrophys. 302, 317 (1995).
16. C. Fanti, F. Pozzi, R. Fanti, et al., Astron. and Astrophys. 358, 499 (2000). DOI:10.48550/arXiv.astro-ph/0005035
17. R. Fanti, C. Fanti, R. T. Schilizzi, et al., Astron. and Astrophys. 231, 333 (1990).
18. Y. A. Gordon, M. M. Boyce, C. P. O’Dea, et al., Astrophys. J. Suppl. 255 (2), id. 30 (2021). DOI:10.3847/1538-4365/ac05c0
19. C. L. Hale, D. McConnell, A. J. M. Thomson, et al., Publ. Astron. Soc. Australia 38, article id. e058 (2021). DOI:10.1017/pasa.2021.47
20. N. C. Hambly, H. T. MacGillivray, M. A. Read, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 326 (4), 1279 (2001). DOI:10.1111/j.1365-2966.2001.04660.x
21. P. J. Hancock, Astronomische Nachrichten 330 (2), 180 (2009). DOI:10.1002/asna.200811151
22. P. J. Hancock, P. Roberts, M. J. Kesteven, et al., Experimental Astronomy 32 (2), 147 (2011). DOI:10.1007/s10686-011-9257-y
23. P. J. Hancock, E. M. Sadler, E. K. Mahony, and R. Ricci, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 408 (2), 1187 (2010). DOI:10.1111/j.1365-2966.2010.17199.x
24. G. Helou, B. F. Madore, M. Schmitz, et al., Astrophysics and Space Science Library, 203, 95 (1995). DOI:10.1007/978-94-011-0397-8_10
25. N. Hurley-Walker, J. R. Callingham, P. J. Hancock, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 464 (1), 1146 (2017). DOI:10.1093/mnras/stw2337
26. H. T. Intema, P. Jagannathan, K. P. Mooley, and D. A. Frail, Astron. and Astrophys. 598, id. A78 (2017). DOI:10.1051/0004-6361/201628536
27. K. I. Kellermann and I. I. K. Pauliny-Toth, Annual Rev. Astron. Astrophys. 19, 373 (1981a). DOI:10.1146/annurev.aa.19.090181.002105
28. K. I. Kellermann and I. I. K. Pauliny-Toth, Annual Rev. Astron. Astrophys. 19, 373 (1981b). DOI:10.1146/annurev.aa.19.090181.002105
29. M. Lacy, S. A. Baum, C. J. Chandler, et al., Publ. Astron. Soc. Pacific 132 (1009), id. 035001 (2020). DOI:10.1088/1538-3873/ab63eb
30. E. K. Mahony, E. M. Sadler, S. M. Croom, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 417 (4), 2651 (2011). DOI:10.1111/j.1365-2966.2011.19427.x
31. A. Marecki, R. E. Spencer, and M. Kunert, Publ. Astron. Soc. Australia 20 (1), 46 (2003). DOI:10.1071/AS02051
32. M. Massardi, R. D. Ekers, T. Murphy, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 412 (1), 318 (2011). DOI:10.1111/j.1365-2966.2010.17917.x
33. M. Massardi, M. López-Caniego, J. González-Nuevo, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 392 (2), 733 (2009). DOI:10.1111/j.1365-2966.2008.14084.x
34. E. Massaro, P. Giommi, C. Leto, et al., Astron. and Astrophys. 495 (2), 691 (2009). DOI:10.1051/0004-6361:200810161
35. T. Mauch, T. Murphy, H. J. Buttery, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 342 (4), 1117 (2003). DOI:10.1046/j.1365-8711.2003.06605.x
36. D. McConnell, E. M. Sadler, T. Murphy, and R. D. Ekers, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 422 (2), 1527 (2012). DOI:10.1111/j.1365-2966.2012.20726.x
37. G. Miley and C. De Breuck, Astron. and Astrophys. 15 (2), 67 (2008). DOI:10.1007/s00159-007-0008-z
38. M. G. Mingaliev, Y. V. Sotnikova, T. V. Mufakharov, et al., Astrophysical Bulletin 68 (3), 262 (2013). DOI:10.1134/S1990341313030036
39. M. G. Mingaliev, Y. V. Sotnikova, I. Torniainen, et al., Astron. and Astrophys. 544, id. A25 (2012). DOI:10.1051/0004-6361/201118506
40. T. Murphy, E. M. Sadler, R. D. Ekers, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 402 (4), 2403 (2010). DOI:10.1111/j.1365-2966.2009.15961.x
41. R. L. Mutel, M. W. Hodges, and R. B. Phillips, Astrophys. J. 290, 86 (1985). DOI:10.1086/162961
42. F. Ochsenbein, P. Bauer, and J. Marcout, Astron. and Astrophys. Suppl. 143, 23 (2000). DOI:10.1051/aas:2000169
43. C. P. O’Dea, Publ. Astron. Soc. Pacific 110 (747), 493 (1998). DOI:10.1086/316162
44. C. P. O’Dea and S. A. Baum, Astron. J. 113, 148 (1997). DOI:10.1086/118241
45. C. P. O’Dea, S. A. Baum, and C. Stanghellini, Astrophys. J. 380, 66 (1991). DOI:10.1086/170562
46. K. Olsen, A. Bolton, S. Juneau, et al., arXiv e-prints astro/ph:1908.00664 (2019). DOI:10.48550/arXiv.1908.00664
47. M. Orienti and D. Dallacasa, Astron. and Astrophys. 477 (3), 807 (2008). DOI:10.1051/0004-6361:20078098
48. M. Orienti and D. Dallacasa, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 438 (1), 463 (2014). DOI:10.1093/mnras/stt2217
49. M. Orienti, D. Dallacasa, and C. Stanghellini, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 408 (2), 1075 (2010). DOI:10.1111/j.1365-2966.2010.17179.x
50. M. Orienti, D. Dallacasa, S. Tinti, and C. Stanghellini, Astron. and Astrophys. 450 (3), 959 (2006). DOI:10.1051/0004-6361:20054656
51. A. C. S. Readhead, G. B. Taylor, W. Xu, et al., Astrophys. J. 460, 612 (1996). DOI:10.1086/176996
52. R. Ricci, E. M. Sadler, R. D. Ekers, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 354 (1), 305 (2004). DOI:10.1111/j.1365-2966.2004.08197.x
53. J. L. Richards, W. Max-Moerbeck, V. Pavlidou, et al., Astrophys. J. Suppl. 194 (2), article id. 29 (2011). DOI:10.1088/0067-0049/194/2/29
54. L. Rudnick and T. W. Jones, Astrophys. J. 255, 39 (1982). DOI:10.1086/159800
55. E. M. Sadler, R. Ricci, R. D. Ekers, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 385 (3), 1656 (2008). DOI:10.1111/j.1365-2966.2008.12955.x
56. A. Siemiginowska, C. C. Cheung, S. LaMassa, et al., Astrophys. J. 632 (1), 110 (2005). DOI:10.1086/432871
57. I. A. G. Snellen, M. N. Bremer, R. T. Schilizzi, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 279 (4), 1294 (1996). DOI:10.1093/mnras/279.4.1294
58. I. A. G. Snellen, M. D. Lehnert, M. N. Bremer, and R. T. Schilizzi, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 337 (3), 981 (2002). DOI:10.1046/j.1365- 8711.2002.05978.x
59. I. A. G. Snellen, R. T. Schilizzi, G. K. Miley, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 319 (2), 445 (2000). DOI:10.1046/j.1365-8711.2000.03935.x
60. Y. V. Sotnikova, T. V. Mufakharov, E. K. Majorova, et al., Astrophysical Bulletin 74 (4), 348 (2019). DOI:10.1134/S1990341319040023
61. C. Stanghellini, Publ. Astron. Soc. Australia 20 (1), 118 (2003). DOI:10.1071/AS02055
62. C. Stanghellini, D. Dallacasa, and M. Orienti, Astronomische Nachrichten 330 (2), 223 (2009). DOI:10.1002/asna.200811162
63. C. Stanghellini, C. P. O’Dea, S. A. Baum, R. Fanti in Proc. Workshop on Compact Steep-Spectrum & GHZ-peaked Spectrum Radio Sources, Dwingeloo, Netherlands, 1990, Ed. by C. Fanti, R. Fanti, and C. P. O’Dea, (Istituto di Radioastronomia, Bologna, 1990a), p. 17.
64. C. Stanghellini, C. P. O’Dea, D. Dallacasa, et al., Astron. and Astrophys. Suppl. 131, 303 (1998). DOI:10.1051/aas:1998270
65. L. Stanghellini, S. Starrfield, and A. N. Cox, Astron. and Astrophys. 233, L13 (1990b).
66. A. G. G. M. Tielens, G. K. Miley, and A. G. Willis, Astron. and Astrophys. Suppl. 35, 153 (1979).
67. S. J. Tingay and M. de Kool, Astron. J. 126 (2), 723 (2003a). DOI:10.1086/376600
68. S. J. Tingay and M. de Kool, Astron. J. 126 (2), 723 (2003b). DOI:10.1086/376600
69. S. Tinti, D. Dallacasa, G. De Zotti, et al., arXiv e-prints astro-ph/0309354 (2003). DOI:10.48550/arXiv.astro-ph/0309354
70. S. Tinti, D. Dallacasa, G. de Zotti, et al., Astron. and Astrophys. 432 (1), 31 (2005). DOI:10.1051/0004-6361:20041620
71. I. Torniainen, M. Tornikoski, A. Lähteenmäki, et al., Astron. and Astrophys. 469 (2), 451 (2007). DOI:10.1051/0004-6361:20066892
72. I. Torniainen, M. Tornikoski, M. Turunen, et al., Astron. and Astrophys. 482 (2), 483 (2008). DOI:10.1051/0004-6361:20079222
73. M. Tornikoski, E. Valtaoja, H. Teraesranta, et al., Astron. and Astrophys. Suppl. 116, 157 (1996).
74. C. M. Urry and P. Padovani, Publ. Astron. Soc. Pacific 107, 803 (1995). DOI:10.1086/133630
75. W. van Breugel, in Proc. IAU Symp. No. 110, Ed. by R. Fanti, K. I. Kellermann, and G. Setti (D. Reidel Publ. Company, Dordrecht 1984), p. 59.
76. O. V. Verkhodanov, ASP Conf. Ser., 125, 46 (1997).
77. O. V. Verkhodanov, B. L. Erukhimov, M. L. Monosov, et al., Bull. Spec. Astrophys. Obs. 36, 132 (1993).
78. O. V. Verkhodanov, S. A. Trushkin, H. Andernach, and V. N. Chernenkov, Bull. Spec. Astrophys. Obs. 58, 118 (2005). DOI:10.48550/arXiv.0705.2959
79. R. C. Vermeulen, E. Ros, K. I. Kellermann, et al., Astron. and Astrophys. 401, 113 (2003). DOI:10.1051/0004-6361:20021752
80. A. C. Villarreal Hernández and H. Andernach, arXiv e-prints astro/ph:1808.07178 (2018). DOI:10.48550/arXiv.1808.07178
81. M. Wenger, F. Ochsenbein, D. Egret, et al., Astron. and Astrophys. Suppl. 143, 9 (2000). DOI:10.1051/aas:2000332
82. E. L. Wright, X. Chen, N. Odegard, et al., Astrophys. J. Suppl. 180 (2), 283 (2009). DOI:10.1088/0067-0049/180/2/283

High-Frequency Peaked Radio Sources (HFP) from AT20G Catalog and Their Radio Spectra

© 2026  E. K. Majorova1*ORCID Logo and O. P. Zhelenkova1ORCID Logo
1Special Astrophysical Observatory, Russian Academy of Sciences, Nizhnii Arkhyz, 369167 Russia
*E-mail: len@sao.ru
We present a sample of High-Frequency Peaked Radio Source (HFP) candidates from the AT20G catalog with spectral indices of the optically thick emission region αbelow exceeding +0.5, aimed to study their spectral properties. The sample includes 269 objects, about 70% of which are quasars. Using the CATS database, we construct the spectra of the sources and determine their main parameters: the spectral indices below and above the peak (αbelow, αabove), the peak frequencies νobs, the flux densities at the peak frequency Speak, and the half-widths of the peak in the radio spectra. The spectral flux densities of the sources were obtained at different telescopes and often over different observation epochs. The spectral analysis shows that we are dealing with a sample consisting of HFP sources, whose properties are fairly uniform and whose peak frequencies are νobs > 5 GHz. Most of the sources (67%) have no data at the frequencies below 0.8 GHz. One hundred eighty-seven sources have ultra-inverted spectra (αbelow > +0.7), which make up 3.2% of all the sources in the AT20G catalog and 70% of all the sources in our sample. The calculations show that the sample consists of compact objects, whose radio luminosity at the frequency of 20 GHz lies in the range of 1023–1030 W/Hz, the angular sizes of the emitting regions of the sources are 0.002–0.25 mas, the linear sizes are from 0.2 to 30 pc. The dependence of the intrinsic peak frequencies of radio sources from their angular sizes is in a good agreement with that previously discovered during the observations of the CSS and GPS objects. Based on the information provided by the CATS database, the radio source variability indices are estimated. A variability of 25% or higher was found for seven quasars, five of which are blazars. A comparison of the redshift dependences of R-band magnitudes reveals that most of the HFP galaxies in our sample follow the Hubble relation earlier obtained for the GPS galaxies, and can hence be candidates “young” radio source candidates.
Keywords: galaxies: quasars: general; radio continuum: general
К содержанию номера