h"p://euclidska.physics.ox.ac.uk 06/06/2013 East Asia - PowerPoint PPT Presentation

h"p://euclidska.physics.ox.ac.uk ¡ 06/06/2013 ¡ East ¡Asia ¡SKA ¡Mee?ng ¡ 1 ¡

AGN ¡science ¡with ¡the ¡SKA ¡precursors/ pathfinders ¡ (and ¡the ¡need ¡for ¡mul?-­‑wavelength ¡data) ¡ Ma$ ¡Jarvis ¡ University ¡of ¡Oxford ¡& ¡ ¡ University ¡of ¡the ¡Western ¡Cape ¡ 06/06/2013 ¡ East ¡Asia ¡SKA ¡Mee?ng ¡ 2 ¡

Cosmology ¡ Galaxy ¡Forma?on ¡Models ¡ + = Messy physics � ( gas, star - formation, � Black holes, dust, etc… )� N - body simulations � Need ¡to ¡test ¡the ¡models ¡with ¡observa?ons ¡as ¡the ¡Universe ¡evolves ¡ 06/06/2013 ¡ East ¡Asia ¡SKA ¡Mee?ng ¡ 3 ¡

Importance of AGN in galaxy formation stars accretion Magorrian ¡et ¡al. ¡1998 ¡ Cosmic histories of star-formation Ferrarese ¡et ¡al. ¡2001 ¡ and accretion luminosity density track each Gebhardt ¡et ¡a. ¡2000 ¡ other very closely. 06/06/2013 ¡ East ¡Asia ¡SKA ¡Mee?ng ¡ 4 ¡

The need for AGN Feedback One of the key unknowns in astrophysics is how active Density of galaxies /magnitude galactic nuclei influence the formation and evolution of galaxies. Luminosity 06/06/2013 ¡ East ¡Asia ¡SKA ¡Mee?ng ¡ 5 ¡ Benson et al. (2003)

The need for AGN Feedback Supernovae One of the key unknowns in astrophysics is how active 2 mechanisms Density of galaxies /magnitude proposed to stop galactic nuclei influence the formation and evolution of gas cooling to form stars galaxies. Feedback is not understood in models of galaxy Active Galaxies formation. Luminosity 06/06/2013 ¡ East ¡Asia ¡SKA ¡Mee?ng ¡ 6 ¡ Benson et al. (2003)

The need for AGN Feedback One of the key unknowns in astrophysics is how active galactic nuclei influence the Croton ¡et ¡al. ¡2006 ¡ formation and evolution of galaxies. Hopkins ¡etal. ¡ 2008 ¡ Active Galaxies 7 ¡ 06/06/2013 ¡ East ¡Asia ¡SKA ¡Mee?ng ¡ 7 ¡

AGN ¡feedback ¡in ¡ac?on ¡ Galaxy ¡cluster ¡ MS0735.6+7421. ¡ 06/06/2013 ¡ East ¡Asia ¡SKA ¡Mee?ng ¡ 8 ¡

Two ¡Popula?ons ¡of ¡AGN ¡ FRII ¡ BLRG NLRG FRI ¡ LERG 06/06/2013 ¡ East ¡Asia ¡SKA ¡Mee?ng ¡ 9 ¡

Accre?on ¡rates ¡ Fernandes, MJJ+ submitted Best & Heckman 2012 Best & Heckman 2012 06/06/2013 ¡ East ¡Asia ¡SKA ¡Mee?ng ¡ 10 ¡

Accre?on ¡mode ¡and ¡SF ¡ • If ¡ either ¡LERGs ¡are ¡associated ¡ with ¡hot ¡gas ¡accre?on ¡ or ¡ they ¡are ¡massive ¡BHs ¡with ¡ large ¡hot ¡gas ¡haloes ¡=> ¡low ¡ Eddington ¡frac?on, ¡then: ¡ • LERGs ¡should ¡be ¡in ¡‘red ¡and ¡ dead’ ¡hosts ¡and ¡should ¡have ¡ less ¡star ¡forma?on. ¡ • Best ¡& ¡Heckman ¡12: ¡HERGs ¡ are ¡bluer, ¡less ¡massive, ¡lower ¡ BH ¡mass, ¡weaker ¡4000 ¡Å ¡ Herbert, ¡MJJ+ ¡2010 ¡(see ¡also ¡Baldi ¡& ¡ break ¡ Capeh ¡2008, ¡Best ¡& ¡Heckman ¡2012, ¡ Dicken+ ¡2012) ¡ 06/06/2013 ¡ East ¡Asia ¡SKA ¡Mee?ng ¡ 11 ¡

Making ¡progress ¡ • What ¡we ¡need ¡is ¡a ¡study ¡that ¡ – Includes ¡both ¡high ¡and ¡low ¡luminosity ¡sources ¡ – Includes ¡high ¡and ¡low ¡redshijs ¡ – Includes, ¡and ¡differen?ates ¡between, ¡high-­‑excita?on ¡and ¡ low-­‑excita?on ¡hosts ¡ – Compares ¡with ¡‘normal’ ¡galaxies ¡in ¡some ¡way. ¡ • Have ¡been ¡doing ¡this ¡at ¡far-­‑infrared ¡wavelengths ¡with ¡ Herschel ¡ ¡(see ¡Bonfield ¡et ¡al. ¡2011; ¡Hardcastle ¡et ¡al. ¡ 2010, ¡2013; ¡Virdee ¡et ¡al. ¡2013) ¡ • Can ¡do ¡it ¡be"er ¡with ¡SKA ¡ 06/06/2013 ¡ East ¡Asia ¡SKA ¡Mee?ng ¡ 12 ¡

The ¡new ¡genera?on ¡of ¡radio ¡surveys ¡ (a factor of ~10 shallower than LOFAR deep field data and 100 times shallower than MIGHTEE Tier 3) McAlpine, Smith, MJJ et al. 2012 10 arcmin 06/06/2013 ¡ East ¡Asia ¡SKA ¡Mee?ng ¡ 13 ¡

The ¡SKA ¡Precursor/Pathfinder ¡Telescopes ¡ LOFAR ¡ -­‑ ¡the ¡fastest ¡survey ¡telescope ¡in ¡the ¡ world. ¡Mul?-­‑?ered ¡survey ¡ The ¡dominance ¡of ¡star-­‑forming ¡galaxies ¡ in ¡the ¡new ¡radio ¡con?nuum ¡surveys. ¡ APERTIF ¡+ ¡ASKAP ¡ to ¡provide ¡all ¡sky ¡ Wilman ¡& ¡MJJ ¡et ¡al. ¡2010 ¡ “shallow”surveys ¡ ¡ ¡ ¡ MeerKAT ¡ will ¡provide ¡very ¡deep ¡observa?ons ¡ h$p://s-­‑cubed.physics.ox.ac.uk ¡ over ¡~30sq.deg ¡(and ¡probably ¡more) ¡ ¡ 06/06/2013 ¡ East ¡Asia ¡SKA ¡Mee?ng ¡ 14 ¡

The ¡new ¡radio ¡con?nuum ¡surveys ¡ MIGHTEE-­‑3 ¡ 06/06/2013 ¡ East ¡Asia ¡SKA ¡Mee?ng ¡ 15 ¡

The ¡new ¡radio ¡con?nuum ¡surveys ¡ MIGHTEE-­‑3 ¡ 06/06/2013 ¡ East ¡Asia ¡SKA ¡Mee?ng ¡ 16 ¡

The ¡new ¡radio ¡con?nuum ¡surveys ¡ MIGHTEE-­‑3 ¡ 06/06/2013 ¡ East ¡Asia ¡SKA ¡Mee?ng ¡ 17 ¡

The ¡new ¡radio ¡con?nuum ¡surveys ¡ MIGHTEE-­‑3 ¡ SKA ¡ 06/06/2013 ¡ East ¡Asia ¡SKA ¡Mee?ng ¡ 18 ¡

The ¡new ¡radio ¡con?nuum ¡surveys ¡ Hopkins ¡& ¡Beacom ¡2006 ¡ Far-­‑infrared/SFR ¡– ¡radio ¡correla?on ¡from ¡H-­‑ ATLAS ¡(Smith ¡et ¡al. ¡submi"ed; ¡MJJ ¡et ¡al. ¡in ¡ prep.) ¡ ¡ 06/06/2013 ¡ East ¡Asia ¡SKA ¡Mee?ng ¡ 19 ¡

The ¡new ¡radio ¡con?nuum ¡surveys ¡ Red ¡= ¡12 ¡sq.deg ¡ ¡ ¡ ¡ Blue ¡= ¡35sq.deg ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ Black=30,000 ¡sq.deg ¡ 06/06/2013 ¡ East ¡Asia ¡SKA ¡Mee?ng ¡ 20 ¡

The ¡new ¡radio ¡con?nuum ¡surveys ¡ Red ¡= ¡1 ¡sq.deg ¡ ¡ ¡ ¡ Blue ¡= ¡5sq.deg ¡ ¡ ¡ ¡ Cream=12sq.deg ¡ 06/06/2013 ¡ East ¡Asia ¡SKA ¡Mee?ng ¡ 21 ¡

The ¡new ¡radio ¡con?nuum ¡surveys ¡ Log(Radio ¡Flux ¡Density) ¡ Log ¡(Frequency) ¡ 06/06/2013 ¡ East ¡Asia ¡SKA ¡Mee?ng ¡ 22 ¡

The ¡new ¡radio ¡con?nuum ¡surveys ¡ No ¡redshij ¡informa?on! ¡ Log(Radio ¡Flux ¡Density) ¡ 1+z ¡ Log ¡(Frequency) ¡ 06/06/2013 ¡ East ¡Asia ¡SKA ¡Mee?ng ¡ 23 ¡

The ¡new ¡radio ¡con?nuum ¡surveys ¡ No ¡redshij ¡informa?on! ¡ Log(Radio ¡Flux ¡Density) ¡ 1+z ¡ Log ¡(Frequency) ¡ 06/06/2013 ¡ East ¡Asia ¡SKA ¡Mee?ng ¡ 24 ¡

The ¡new ¡radio ¡con?nuum ¡surveys ¡ No ¡redshij ¡informa?on! ¡ Log(Radio ¡Flux ¡Density) ¡ 1+z ¡ Log ¡(Frequency) ¡ Op?cal ¡spectrum ¡of ¡z=4.88 ¡radio ¡source; ¡ MJJ ¡et ¡al. ¡2009 ¡ 06/06/2013 ¡ East ¡Asia ¡SKA ¡Mee?ng ¡ 25 ¡

The ¡new ¡radio ¡con?nuum ¡surveys ¡ • ¡So ¡in ¡order ¡to ¡measure ¡the ¡radio ¡luminosity ¡func?on ¡and ¡thus ¡the ¡ evolu?on ¡of ¡star-­‑forma?on ¡and ¡AGN ¡ac?vity ¡from ¡radio ¡con?nuum ¡ surveys, ¡we ¡need ¡redshijs ¡from ¡somewhere ¡else ¡ ¡ • ¡Deep ¡op?cal ¡and ¡near-­‑IR ¡imaging ¡is ¡needed ¡to ¡measure ¡photo-­‑zs. ¡ ¡ ¡ • ¡Role ¡of ¡spectroscopy ¡would ¡be ¡to ¡obtain ¡accurate ¡redshijs ¡and ¡to ¡ determine ¡the ¡presence ¡of ¡AGN ¡ac?vity ¡via ¡emission ¡line ¡ diagnos?cs ¡ 06/06/2013 ¡ East ¡Asia ¡SKA ¡Mee?ng ¡ 26 ¡

The ¡new ¡generaHon ¡of ¡near-­‑infrared ¡surveys ¡with ¡VISTA ¡ 06/06/2013 ¡ East ¡Asia ¡SKA ¡Mee?ng ¡ 27 ¡

The VIDEO Survey Elais-S1 XMM-LSS ECDFS Filter Time (per Time (full 5 σ AB 5 σ UKIDSS Seei Moon source) survey) Vega -DXS ng Z 17.5 hours 456 hours 25.7 25.2 - 0.8 D Y 6.7 hours 175 hours 24.6 24.0 - 0.8 G J 8.0 hours 209 hours 24.5 23.7 22.3 0.8 G H 8.0 hours 221 hours 24.0 22.7 22 0.8 B K s 6.7 hours 180 hours 23.5 21.7 20.8 0.8 B

The ¡VISTA ¡Deep ¡Extragalac?c ¡Observa?ons ¡(VIDEO) ¡Survey ¡ Jarvis ¡et ¡al ¡ 2013 ¡ 06/06/2013 ¡ East ¡Asia ¡SKA ¡Mee?ng ¡ 29 ¡

The ¡VISTA ¡Deep ¡Extragalac?c ¡Observa?ons ¡(VIDEO) ¡Survey ¡ Jarvis ¡et ¡al. ¡ 2013 ¡ 06/06/2013 ¡ East ¡Asia ¡SKA ¡Mee?ng ¡ 30 ¡

The ¡VISTA ¡Deep ¡Extragalac?c ¡Observa?ons ¡(VIDEO) ¡Survey ¡ Jarvis ¡et ¡al. ¡ 2013 ¡ 06/06/2013 ¡ East ¡Asia ¡SKA ¡Mee?ng ¡ 31 ¡