[論文レビュー] Obscured AGN at z~1 from the zCOSMOS-Bright Survey I. Selection and Optical Properties of a [Ne v]-selected sample

M. Mignoli, C. Vignali+47 more|arXiv (Cornell University)|May 27, 2013

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena参考文献 62被引用数 24

ひとこと要約

本研究では、z~1における遮蔽されたAGNを特定するための新規手法を提示する。zCOSMOS-Bright調査の光学スペクトルにおける高イオン化[Ne v] λ3426線を用いる。[Ne v]で選別されたType-2 AGNは主に質量の大きな初期スパイラル銀河に宿されており、そのうち43%がコンプトン厚い（Compton-thick）であることが判明した。これは、X線サーベイで見逃されがちな重度の遮蔽を受けるAGNを、本手法が効果的に捉えていることを示している。

ABSTRACT

A sample of 94 narrow line AGN with 0.65

研究の動機と目的

• z~1における遮蔽AGNを[Ne v] λ3426発光線を用いて光学スペクトル的手段で選別する新規手法の開発および検証。
• [Ne v]で選別されたType-2 AGNのホスト銀河特性（形状・星族質量）の特徴化。
• [Ne v]選別法がX線およびライン比診断法と比較して、どの程度完全性と信頼性を有するかの評価。
• X線スタッキング解析およびシミュレーションを用いて、[Ne v]で選別されたサンプルにおけるコンプトン厚いAGNの割合を推定。
• X線対[Ne v]発光度比が重度に遮蔽されたAGNを識別するのにどの程度有効であるかの評価。

提案手法

• zCOSMOS-Bright調査から、0.65 < z < 1.20の範囲で[Ne v] λ3426線の検出が確認された94個の幅広いラインAGNを選別。
• [Ne v]で選別されたType-2 AGNサンプルを、幅広いライン特徴により選別された非遮蔽（Type-1）AGNのコントロールサンプルと比較。
• ACS画像を用いてホスト銀河の形態を分類し、質量マッチドコントロールサンプルの通常銀河と比較。
• 光学ラインのフラックス比（例：[O iii]/Hβ、[O ii]/Hβ）を測定し、AGN活動の評価にため診断図（例：BPT、MEx）を適用。
• Chandraカバー範囲にある69個の[Ne v]で選別されたAGNに対してX線スタッキング解析を実施し、平均X線発光度を推定し、X/NeV発光度比を導出。
• X線および[Ne v]発光度比に基づくモンテカルロシミュレーションを実施し、標準的なXRB合成モデルパラメータを仮定して、コンプトン厚い割合を推定。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 [Ne v] λ3426発光は、z~1における遮蔽AGNの選別基準としてどの程度有効か？
• RQ2 [Ne v]で選別されたType-2 AGNのホスト銀河特性（形態、星族質量）は何か？
• RQ3 z~1において、[Ne v]選別法はX線およびライン比診断法と比較してどの程度完全性を有するか？
• RQ4 [Ne v]で選別されたAGNのうち、コンプトン厚い割合はどれくらいか？理論モデルと比較するとどうなるか？
• RQ5 X線対[Ne v]発光度比は、重度に遮蔽されたAGNを信頼性高く識別できるか？

主な発見

• [Ne v]で選別されたType-2 AGNのホスト銀河の中央値星族質量は8×10¹⁰ M☉であり、母集団銀河サンプルの3.7×10¹⁰ M☉よりも顕著に高い。
• 星族質量が約2×10¹¹ M☉の領域で、[Ne v]で選別されたType-2 AGNを宿す銀河の割合は約3%にピークする。
• 69個の[Ne v]で選別されたType-2 AGNのうち76%が初期スパイラル（Sa-Sb）として形態分類されたが、楕円銀河および遅いスパイラル/不規則銀河は不足している。
• Chandraカバー範囲にある69個の[Ne v]で選別されたType-2 AGNのうち67%がX線で検出されない。これは、重度に遮蔽された源が多数存在することを示唆している。
• X線スタッキングおよびモンテカルロシミュレーションにより、[Ne v]で選別されたサンプルにおけるコンプトン厚い割合は43±4%と推定され、XRB合成モデルと整合的である。
• 69個の[Ne v]で選別されたAGNのうちX線で検出されたのは23個にとどまり、すべてがコンプトン薄領域に位置している。これは、X線で検出されない源がおそらくコンプトン厚いものであることを確認している。