[論文レビュー] An X-ray view of absorbed INTEGRAL AGN

Alessandra De Rosa, Bassani, L.+5 more|Jan 30, 2008

Nuclear Physics and Applications被引用数 4

ひとこと要約

本研究では、INTEGRAL、XMM-Newton、Chandra、ASCAのデータを用いて、7つの吸収されたセイフェルト2型AGNについて、0.2–200 keVの広帯域X線分析を実施し、連続スペクトル成分および吸収・再放射特性を調査した。全源で高エネルギー截切が確認され、5つの源でコンプトン反射成分が検出され、大多数でソフト過剰が観測された。これは標準的トーラスモデルに挑戦するものであり、塊状または幾何学的に薄い遮蔽媒体の存在を示唆している。

ABSTRACT

Aims. We present a 0.2--200 keV broad-band study of absorbed AGN observed with INTEGRAL, XMM-Newton, Chandra and ASCA to investigate the continuum shape and the absorbing/reflecting medium properties. Methods. The sources are selected in the INTEGRAL AGN sample to have a 20--100 keV flux below 8$ imes10^{-11}$ $\flux$ (5 mCrab), and are characterized by a 2--10 keV flux in the range (0.8--10)$ imes10^{-11}$ $\flux$. The good statistics allow us a detailed study of the intrinsic and reflected continuum components. In particular, the analysis performed on the combined broad-band spectra allow us to investigate the presence of Compton reflection features and high energy cut-off in these objects. Results. The column density of the absorbing gas establishes the Compton thin nature for three sources in which a measure of the absorption was still missing. The Compton thin nature of all the sources in this small sample is also confirmed by the diagnostic ratios F$x/F[OIII]. The Compton reflection components we measure, reflection continuum and iron line, are not immediately compatible with a scenario in which the absorbing and reflecting media are one and the same, i.e. the obscuring torus. A possible solution is that the absorption is more effective than reflection, e.g. under the hypothesis that the absorbing/reflecting medium is not uniform, like a clumpy torus, or that the source is observed through a torus with a very shallow opening angle. The high energy cut-off (a lower limit in two cases) is found in all sources of our sample and the range of values is in good agreement with that found in type 1 Seyfert galaxies. At lower energies there is clear evidence of a soft component (reproduced with a thermal and/or scattering model), in six objects.

研究の動機と目的

• INTEGRALが10 keV以上で検出した吸収されたAGNの内在的連続スペクトル形状および吸収・再放射特性を調査すること。
• これらの源における観測されたX線放射が、一様な遮蔽トーラスに一致するかどうかを特定すること。
• コンプトン薄AGNのサンプルにおいて、高エネルギー截切および反射成分（コンプトンバンプおよび鉄Kα線）を測定すること。
• 2–3 keV未満のソフトX線過剰の存在と性質を評価し、放射モデルへの含意を検討すること。
• ESO 103-G35における同時Beppo-SAXデータを用いたクロスコアレーションにより、解析手法の妥当性を検証すること。

提案手法

• INTEGRAL（20–100 keV）、XMM-Newton、Chandra、ASCA（0.2–200 keV）のデータを統合し、エネルギーの3桁にわたる広帯域スペクトルフィッティングを実施。
• 高エネルギー截切を有するパワー・レイト連続スペクトル、コンプトン反射（鉄Kα線を含む）、ソフト過剰成分を含む物理的モデルを採用。
• 冷媒の吸収を反映するための光電気吸収モデル（吸収密度N_H）を用い、コンプトン厚い・薄い状態の両方をテスト。
• F_x / F[OIII]λ5007といった診断比を用い、源のコンプトン薄性を独立して評価。
• 反射率Rおよび截切エネルギーE_cを制約し、パラメータ間のデゲネラシーをテスト。
• ESO 103-G35における同時Beppo-SAXデータを用いて、解析パイプラインの整合性を検証。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 吸収されたINTEGRAL AGNにおけるX線連続スペクトルの内在的形状、特に高エネルギー截切の性質は何か？
• RQ2 観測された反射成分（コンプトンバンプおよび鉄Kα線）は、一様な遮蔽トーラスに一致するか？
• RQ3 ほとんどの源で観測された2–3 keV未満のソフトX線過剰の性質と起源は何か？
• RQ4 測定された反射および吸収パラメータの相関関係は何か？ これにより遮蔽媒体の幾何学的性質に何が示唆されるか？
• RQ5 F_x / F[OIII]といった診断比を用いて、源のコンプトン薄性が独立して確認されるか？

主な発見

• 平均吸収密度は ĀN_H = (10.6 ± 0.2) × 10²² cm⁻² であり、全源がコンプトン薄であることが確認された。これは、以前に測定されていなかった3源を含む。
• 全源に高エネルギー截切が存在し、300 keV未満の上限が得られた。これは、タイプ1セイフェルト銀河で観測された値と整合的である。
• コンプトン反射成分（バンプおよび鉄Kα線）は5つの源で検出された。残り2つについては上限が得られ、反射がすべての源で支配的であるとは限らないことが示された。
• 反射率Rおよび鉄線等価幅が、観測された吸収を生じる同じガスによる反射では説明できないほど高いため、標準的トーラスモデルに反する。
• 7つの源のうち6つでソフト過剰が検出され、これは熱的ブラックボディ（kT = 0.2–0.9 keV）または散乱パワー・レイトで最もよくモデル化された。IGR J12026-5349では異常に高いソフト過剰（kT = 1.7 keV または A_IC/A_soft = 0.12）を示した。
• IGR J07565-4139は唯一ソフト過剰のない源であるが、約2.5 keVに狭帯域の発光線を示し、異なる局所的放射メカニズムの存在を示唆している。