[論文レビュー] INTEGRAL/IBIS 7-year All-Sky Hard X-Ray Survey. Part II: Catalog of Sources

Roman Krivonos, Sergey S. Tsygankov+4 more|arXiv (Cornell University)|Jun 23, 2010

Astrophysical Phenomena and Observations参考文献 9被引用数 53

ひとこと要約

本論文は、INTEGRAL/IBIS観測所からの7年間の全天ハードX線調査カタログを提示する。17–60 keVエネルギー帯域で521個の源が検出され、5σで最小感度3.7×10⁻¹² erg s⁻¹ cm⁻²を達成した。カタログには449個の長期検出（LtD）源と53個の短期検出（StD）源が含まれ、銀河系外源で96%、銀河系内源で94%の高い同定完全性を示しており、全天にわたるX線源の集団的特徴の詳細な研究が可能である。

ABSTRACT

This paper is the second in a series devoted to the hard X-ray (17-60 keV) whole sky survey performed by the INTEGRAL observatory over seven years. Here we present a catalog of detected sources which includes 521 objects, 449 of which exceed a 5 sigma detection threshold on the time-averaged map of the sky, and 53 were detected in various subsamples of exposures. Among the identified sources with known and suspected nature, 262 are Galactic (101 low-mass X-ray binaries, 95 high-mass X-ray binaries, 36 cataclysmic variables, and 30 of other types) and 219 are extragalactic, including 214 active galactic nuclei (AGNs), 4 galaxy clusters, and galaxy ESO 389-G 002. The extragalactic (|b|>5 deg) and Galactic (|b|<5 deg) persistently detected source samples are of high identification completeness (respectively ~96% and ~94%) and valuable for population studies.

研究の動機と目的

• INTEGRAL/IBISを用いた7年間の全天調査で検出されたハードX線源の包括的カタログを構築すること。
• 時間平均的および一時的放射の挙動に基づき、検出された源を長期検出（LtD）と短期検出（StD）に分類すること。
• ハードX線バンドにおける銀河系内および銀河系外源集団の両方の同定完全性を高めること。
• 変動性および分類研究を支援するため、各源の光度曲線とフラックス分布ヒストグラムを提供すること。
• 特にAGNおよびX線連星の集団的特徴を、銀河系平面での感度が向上した高感度全天調査を用いて研究可能とする。

提案手法

• 2002年12月から2009年7月までの7年間のINTEGRAL/IBISデータを用いて、時間平均の天の川マップを生成し、合計で約83 Msの有効露出時間を得た。
• 系統的ノイズを低減し、調査感度を向上させるために、改良された天の川再構築手法を適用した。
• 長期検出（LtD）源を、7年間の平均マップ上で5σを超える源と定義した。短期検出（StD）源は、3日間または週単位のスケールで一時的な増光期にのみ検出された源とした。
• 感度評価のため、3.7×10⁻¹² erg s⁻¹ cm⁻²（5σ）のフラックス閾値と、10%の天の川領域では6.2×10⁻¹¹ erg s⁻¹ cm⁻²、90%の領域では8.6×10⁻¹² erg s⁻¹ cm⁻²のフラックス限界値を用いた。
• 各ソースの変動性を評価するために、各宇宙船軌道（約3日間）ごとの平均光度曲線とフラックス分布ヒストグラムを提供した。
• 既知の性質に基づくソース分類：262個の銀河系内源（101個のLMXB、95個のHMXB、36個のCV、30個の他の源）、219個の銀河系外源（214個のAGN、4個の銀河団、1個の銀河）

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 INTEGRAL/IBISを用いたハードX線全天調査において、源の同定の完全性と信頼性はどの程度か？
• RQ2 長期検出と短期検出の源集団は、フラックス分布および変動挙動においてどのように異なるか？
• RQ3 7年間のINTEGRAL/IBISハードX線調査の感度とダイナミックレンジは、全天にわたってどの程度か？
• RQ4 銀河系内および銀河系外源集団は、源密度および同定完全性の観点から、どのように比較できるか？
• RQ5 固有の源の変動性および一時的増光が、源検出閾値および分類にどの程度影響を与えるか？

主な発見

• 調査では17–60 keV帯域で合計521個のハードX線源が検出され、そのうち449個が時間平均マップ上で5σを超える長期検出（LtD）源として分類された。
• 調査の最小感度は5σで3.7×10⁻¹² erg s⁻¹ cm⁻²であり、90%の天の川領域では6.2×10⁻¹¹ erg s⁻¹ cm⁻²まで、10%の領域では8.6×10⁻¹² erg s⁻¹ cm⁻²までカバーされた。
• |b| > 5°の源に対しては、銀河系外源の同定完全性が約96%に達し、|b| < 5°の源に対しては銀河系内源の同定完全性が約94%であった。
• 521個の源のうち、262個が銀河系内源（101個のLMXB、95個のHMXB、36個のCV、30個の他の源）と同定され、219個が銀河系外源（214個のAGN、4個の銀河団、1個の銀河）と同定された。
• カタログには53個の短期検出源が含まれており、主に一時的なX線連星や増光中のAGN（例：4U 1901+03やIGR J20187+4041）が、高フラックス状態でのみ検出された。
• カタログには全源の光度曲線とフラックスヒストグラムが含まれており、詳細な変動性分析および分類の洗練が可能である。フラックス値は10⁻¹¹ erg s⁻¹ cm⁻²の単位で報告されている。