[論文レビュー] A new sample of X-ray selected narrow emission-line galaxies. I. The nature of optically elusive AGN

Estelle Pons, M. G. Watson|Leicester Research Archive (University of Leicester)|Jul 23, 2014

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena参考文献 60被引用数 10

ひとこと要約

本研究では、光学的およびX線的分類が相反するX線選択 narrow線発光銀河の新しいサンプルを特定し、そのうち59%が光学スペクトルにおけるバルク線領域（BLR）の混入により、幅広い線を示すNLS1に誤分類されていることが判明した。残りの41%は、低吸収率で幅広い線のない真のSeyfert 2 AGNであり、光学的になかなか観測されない理由は遮蔽ではなく、本質的な弱さに起因することが確認された。

ABSTRACT

Using the 3XMM catalogue of serendipitous X-ray sources, and the SDSS-DR9 spectroscopic catalogue, we have obtained a new sample of X-ray selected narrow emission line galaxies. The standard optical diagnostic diagram and selection by hard X-ray luminosity expose a mismatch between the optically-based and X-ray-based classifications. The nature of these misclassified elusive AGN can be understood in terms of their broader X-ray and optical properties and leads to a division of this sub-sample into two groups. A little more than half are likely to be narrow-line Seyfert 1s (NLS1s), so misclassified because of the contribution of the Broad Line Region (BLR) to their optical spectra. The remainder have some of the properties of Seyfert 2 (Sy2) AGN; their optical elusiveness can be explained by optical dilution from the host galaxy plus a star-formation contribution and by their underluminous optical emission due to low accretion rates. Because some of the Sy2 sources have very low accretion rates, are unabsorbed, plus the fact that they lack broad optical emission lines, they are good candidates to be True Sy2 AGN.

研究の動機と目的

• X線選択 narrow線発光銀河で、光学的に星形成銀河と誤分類されているものの性質を調査すること。
• 多波長データを用いて、AGNにおけるX線と光学の分類の不一致を解明すること。
• AGNの光学的になかなか観測されない理由が遮蔽、希釈、それとも本質的な弱さに起因するかを特定すること。
• X線で検出されたにもかかわらず幅広い発光線を持たない真のSeyfert 2 AGNの集団を特定・特徴づけること。
• AGNの統一モデルの予測、特にバルク線領域（BLR）の存在に与える吸収率の役割を検証すること。

提案手法

• 3XMM X線カタログとSDSS-DR9分光カタログを照合し、X線選択 narrow線発光銀河を同定した。
• 発光線比に基づくBPT診断図を用いて、光学的AGN特性を分類した。
• X線の硬さ比とX線発光度を用いて、AGN活動および内在的吸収を評価した。
• 光学スペクトルのフィッティングにより、線幅、線輝度を測定し、幅広いHα成分の検出を試み、グリーンとホー（2005）のL_BroadHα–L_5100関係式に基づく予測値と比較した。
• スペクトル分解を用いて、主星系の星光および星形成の光学的発光への寄与を評価した。
• Eddington比の推定値を用いて吸収率を評価し、低吸収率が幅広い線の欠如を説明できるかどうかを検討した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 なぜ強いX線発光を持つAGNが、光学的には星形成銀河と分類されているのか？
• RQ2 X線で明確に活動的であるにもかかわらず、なぜ光学的になにかが見えないのか？
• RQ3 X線選択AGNのうち、幅広い発光線が観測されないのは、遮蔽ではなく低吸収率に起因するのだろうか？
• RQ4 主星系の星光による光学的希釈が、誤分類にどの程度寄与しているのか？
• RQ5 これらの源の中に、低Eddington吸収率モデルが予測するように、隠れたバルク線領域を持たない真のSeyfert 2 AGNが存在するのだろうか？

主な発見

• 光学的になかなか観測されないAGNの59%は、BPT診断図で標準的に扱われないバルク線領域（BLR）の影響により、幅広い線を示すNLS1に誤分類されている。
• 残りの41%は、幅広い線のない低Eddington比で、内在的吸収のないX線選択Seyfert 2 AGNであり、真のSeyfert 2 AGNである可能性が高い。
• X線Sy2源では、予測されたグリーンとホー（2005）のL_BroadHα–L_5100関係式に基づく幅広いHα輝度と比較して、観測された幅広いHα輝度はわずか0.5–2.4%にとどまり、明確な幅広い線の欠如が確認された。
• 予測値と観測値の差異（Δ ~ 2000、ゼロから著しく離れている）は、期待されるレベルでの幅広い線の存在を否定する。
• 主星系の星光および星形成の寄与が、X線Sy2源の60%で光学的になかなか観測されない原因となっている。
• 低吸収率が光学的発光の本質的弱さの主な要因であることが判明し、一部の源ではEddington比が10⁻²未満であり、低吸収率でBLRが消失すると予測するモデルと整合的である。