Dark Energy Survey Identification of A Low-Mass Active Galactic Nucleus at Redshift 0.823 from Optical Variability - Université Clermont Auvergne Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Année : 2020

Dark Energy Survey Identification of A Low-Mass Active Galactic Nucleus at Redshift 0.823 from Optical Variability

Hengxiao Guo
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Colin J. Burke
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Xin Liu
Kedar A. Phadke
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Kaiwen Zhang
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Yu-Ching Chen
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Résumé

We report the identification of a low-mass active galactic nucleus (AGN), DES J0218−0430, in a redshift z = 0.823 galaxy in the Dark Energy Survey (DES) Supernova field. We select DES J0218−0430 as an AGN candidate by characterizing its long-term optical variability alone based on DES optical broad-band light curves spanning over 6 yr. An archival optical spectrum from the fourth phase of the Sloan Digital Sky Survey shows both broad Mg ii and broad H β lines, confirming its nature as a broad-line AGN. Archival XMM–Newton X-ray observations suggest an intrinsic hard X-ray luminosity of |$L_{{\rm 2-12\, keV}}\approx 7.6\pm 0.4\times 10^{43}$| erg s^−1, which exceeds those of the most X-ray luminous starburst galaxies, in support of an AGN driving the optical variability. Based on the broad H β from SDSS spectrum, we estimate a virial black hole (BH) mass of M_• ≈ 10^6.43–10^6.72 M_⊙ (with the error denoting the systematic uncertainty from different calibrations), consistent with the estimation from OzDES, making it the lowest mass AGN with redshift > 0.4 detected in optical. We estimate the host galaxy stellar mass to be M_* ≈ 10^10.5 ± 0.3 M_⊙ based on modelling the multiwavelength spectral energy distribution. DES J0218−0430 extends the M_•–M_* relation observed in luminous AGNs at z ∼ 1 to masses lower than being probed by previous work. Our work demonstrates the feasibility of using optical variability to identify low-mass AGNs at higher redshift in deeper synoptic surveys with direct implications for the upcoming Legacy Survey of Space and Time at Vera C. Rubin Observatory.
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hal-02550169 , version 1 (07-07-2023)

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Citer

Hengxiao Guo, Colin J. Burke, Xin Liu, Kedar A. Phadke, Kaiwen Zhang, et al.. Dark Energy Survey Identification of A Low-Mass Active Galactic Nucleus at Redshift 0.823 from Optical Variability. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2020, 496 (3), pp.3636-3647. ⟨10.1093/mnras/staa1803⟩. ⟨hal-02550169⟩
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