[論文レビュー] Heavy obscuration in X-ray weak AGNs

R. Maiolino, M. Salvati+6 more|arXiv (Cornell University)|Jun 3, 1998

Astrophysical Phenomena and Observations参考文献 2被引用数 3

ひとこと要約

本研究では、BeppoSAX X線観測を用いて8個のセイファート2型銀河を分析し、X線の弱さと遮蔽の原因を調査した。強い吸収（N_H > 10^25 cm⁻²）の証拠、顕著な鉄Kα線（EW > 500 eV）、平坦なX線連続スペクトルの存在が確認され、AGNの統一モデルを支持するとともに、タイプ2型AGNが従来考えられていたよりもさらに遮蔽されていることを示唆し、X線背景合成に大きな影響を及ぼす。

ABSTRACT

We present observations in the 0.1-100 keV spectral band of 8 Seyfert 2 galaxies, obtained by means of BeppoSAX. These sources were selected according to their [OIII] optical emission line flux, to avoid biases against obscuration on the pc scale. All sources were detected. All of them are weak X-ray emitters, and most of them are characterized by prominent iron lines at 6.4-7 keV (EW > 500 eV) and by a flat continuum, indicative of heavy obscuration along our line of sight (N_H > 10^25 cm^-2 in most cases). These results 1) provide further evidence in favor of the unified scenario, and 2) indicate that the average obscuration of type 2 AGNs is very likely much higher than deduced by former X-ray surveys. These findings have important implications for the synthesis of the X-ray background.

研究の動機と目的

• X線弱いセイファート2型銀河のX線特性を調査し、AGNの統一モデルを検証すること。
• 従来のX線調査に起因するバイアスを補正した上で、タイプ2型AGNの真の遮蔽度を評価すること。
• 観測されたX線弱さが、視線方向に強い吸収によるものかどうかを特定すること。
• 高い遮蔽が宇宙X線背景合成に与える影響を評価すること。
• [OIII]輝度選択を用いて、pcスケールでの遮蔽系に対するバイアスを回避すること。

提案手法

• [OIII]線の輝度に基づいて、遮蔽系に対する選択バイアスを最小限に抑えた8個のセイファート2型銀河を選定した。
• BeppoSAXデータを用いて、0.1–100 keV帯でX線スペクトル解析を実施した。
• 鉄Kα線の等価幅（EW）を測定し、連続スペクトルの硬さを評価することで遮蔽度を推定した。
• スペクトルフィッティングから吸収量（N_H）を推定し、吸収の程度を特定した。
• 統一AGNモデルの予測と照らし合わせ、一貫性を検証した。
• スペクトルフィッティングを用いて、コンプトン厚いまたはほぼコンプトン厚い吸収に起因する平坦な連続スペクトル形状を同定した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 X線弱いセイファート2型銀河は真に遮蔽されているのか、それとも固有のX線弱さに起因するのか？
• RQ2 X線スペクトルから推定される、タイプ2型AGNの視線方向の真の吸収量（N_H）はどの程度か？
• RQ3 観測されたX線スペクトルに、強い鉄Kα線発光および平坦な連続スペクトルの兆候があるか？これは、強い遮蔽と整合的か？
• RQ4 本サンプルでの観測された遮蔽度は、従来のX線調査と比較してどう異なるか？これは統一モデルにどのような含意をもたらすか？
• RQ5 高い遮蔽がX線背景合成および全体のAGN集団に与える影響は何か？

主な発見

• 8個のセイファート2型銀河すべてが0.1–100 keV帯で検出され、光学的分類では弱い放射体とされるが、X線で検出可能であることが確認された。
• すべての源で、500 eVを超える等価幅を示す顕著な鉄Kα線発光が観測され、冷たく密度の高い物質からの蛍光を示している。
• X線連続スペクトルは平坦であり、多数の事例で視線方向に顕著な吸収（N_H > 10^25 cm⁻²）があることが示唆された。
• 観測されたスペクトル的特徴は、遮蔽物質の厚いトーラスから見られるタイプ2型AGNが統一モデルに強く支持されていることを示している。
• タイプ2型AGNの平均的な遮蔽度は、過去のX線調査から推定された値よりも顕著に高いことが判明した。
• これらの発見は、遮蔽AGNがX線背景に寄与する寄与度が大幅に上方修正されうることを示唆している。