[論文レビュー] Exploratory Chandra Observations of the Three Highest Redshift Quasars

W. N. Brandt, Donald P. Schneider+13 more|arXiv (Cornell University)|Feb 12, 2002

Astronomy and Astrophysical Research被引用数 1

ひとこと要約

本研究では、スローンデジタルスカイサーベイ（Sloan Digital Sky Survey）から選ばれた3つのz > 5.8のクェเซアに対してチャンドラ観測を実施し、全対象でX線放射を確認した。また、X線対可視光の放射率比が低赤方偏移AGNと一致することを示した。結果として、現在および将来のX線ミッションを用いてz ~ 6クェーサーの高品質なX線スペクトルを取得することが可能であることが示された。

ABSTRACT

We report on exploratory Chandra observations of the three highest redshift quasars (z = 5.82, 5.99, and 6.28), all found in the Sloan Digital Sky Survey. These data, combined with a previous XMM-Newton observation of a z = 5.74 quasar, form a complete set of color-selected, z > 5.7 quasars. X-ray emission is detected from all of the quasars at levels that indicate that the X-ray to optical flux ratios of z ~ 6 optically selected quasars are similar to those of lower redshift AGN. The observations demonstrate that it will be feasible to obtain quality X-ray spectra of z ~ 6 quasars with current and future X-ray missions.

研究の動機と目的

• スローン・デジタル・スカイ・サーベイで同定された、3つの最高赤方偏移クェーサー（z = 5.82, 5.99, 6.28）のX線特性を調査すること。
• z ~ 6クェーサーのX線対可視光放射率比が、低赤方偏移活動銀河核（AGN）と類似しているかどうかを特定すること。
• 現在および将来のX線宇宙望遠鏡ミッションを用いて、高赤方偏移クェーサーの高品質X線スペクトルを取得する可能性を評価すること。
• 色選別されたz > 5.7クェーサーのサンプルにX線データを追加し、完全なサンプルを構築すること（過去のXMM-Newton観測のz = 5.74クェーサーを組み合わせて）。

提案手法

• スローン・デジタル・スカイ・サーベイから選ばれた3つのz > 5.8クェーサーに対して、チャンドラX線望遠鏡を用いた探索的X線観測を実施した。
• チャンドラデータと、事前に得られたz = 5.74クェーサーに対するXMM-Newton観測データを統合し、色選別されたz > 5.7クェーサーの完全なサンプルを構築した。
• X線放射率を分析し、X線対可視光放射率比を低赤方偏移AGN集団と比較した。
• 検出されたX線放射の信号対雑音比およびスペクトル品質を評価し、将来の高分解能X線分光法の可能性を検討した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 最高赤方偏移クェーサー（z > 5.8）は、AGN活動に一致する検出可能なX線放射を示すか？
• RQ2 z ~ 6クェーサーのX線対可視光放射率比は、低赤方偏移AGNとどのように比較されるか？
• RQ3 これらの観測に基づいて、現在および将来のX線ミッションがz ~ 6クェーサーの高品質X線スペクトルを取得可能か？
• RQ4 色選別されたz > 5.7クェーサーのサンプルは、X線カバレッジの観点から今や完全か？

主な発見

• チャンドラによる観測で、全3つのz > 5.8クェーサーからX線放射が検出され、X線バンドにおけるAGN性質が確認された。
• z ~ 6クェーサーのX線対可視光放射率比は、低赤方偏移AGNで観測されたものと一致しており、類似したスペクトルエネルギー分布を示している。
• 観測されたX線放射率レベルから、現在および将来のX線ミッションを用いてz ~ 6クェーサーの高品質X線スペクトルを取得することが可能であると示唆された。
• チャンドラと過去のXMM-Newton観測データの統合により、色選別されたz > 5.7クェーサーのサンプルにおけるX線カバレッジが完全に構築された。
• これらの結果は、ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡や将来のX線望遠鏡を用いた高赤方偏移クェーサーのX線特性の研究が可能であることを支持している。