[論文レビュー] One more surprise from the Circinus Galaxy: BeppoSAX discovery of a transmission component in hard X-rays

G. Matt, M. Guainazzi+12 more|arXiv (Cornell University)|Nov 19, 1998

Astrophysical Phenomena and Observations被引用数 4

ひとこと要約

本論文は、Circinus銀河における硬X線透過成分のBeppoSAX検出を報告しており、軟X線を吸収するが10 keV以上で部分的透過を許容する、~4×10²⁴ cm⁻²の吸収係数を持つことが明らかになった。この発見により、コンプトン厚い幾何学的構造に類似した、隠れた重度に吸収されたAGN核が特定され、遮蔽された活動銀河核に関する新たな知見が得られた。

ABSTRACT

The Circinus Galaxy has been observed, for the first time above 10 keV, by BeppoSAX. An excess emission above the extrapolation of the best fit 0.1--10 keV spectrum is apparent in the PDS data. The most likely explanation is that we are observing the nucleus through a column density of about 4x10**24 cm-2, i.e. large enough to completely block the radiation below 10 keV but small enough to permit partial transmission above this energy.

研究の動機と目的

• 軟X線帯域を超えたCircinus銀河の硬X線放射特性を調査すること。
• 過去の観測で観測された10 keV以上の説明のつかないX線過剰放射の性質を特定すること。
• AGNへの線路上の吸収媒体の吸収係数と幾何学的構造を制約すること。
• 観測された硬X線放射が、厚い吸収体を通過する部分的透過によって生じるのかを検証すること。

提案手法

• 軟X線（0.1–10 keV）の外挿によって説明できないスペクトル成分を検出するため、10 keV以上のBeppoSAX PDS（Palladio）データの分析。
• 観測された硬X線スペクトルを、冷たく中性な吸収体を通した部分的透過モデルと比較。
• 10 keV以上の過剰放射を適合させるために、~4×10²⁴ cm⁻²の吸収係数を主要パラメータとして使用。
• パワー則連続スペクトルがコンプトン厚い吸収体によって減衰され、部分的カバレッジがあると仮定してスペクトルエネルギー分布をモデリング。
• スペクトル適合の妥当性を、観測された全光度とエネルギー依存性の両面から評価。
• 内在的放射や機器効果などの代替説明を検討し、透過モデルの妥当性を確認。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 Circinus銀河における観測された10 keV以上の硬X線バンドでの過剰放射の原因は何か？
• RQ2 観測されたX線スペクトルは、高密度な吸収媒体を通した部分的透過と整合的か？
• RQ3 軟X線カットオフと硬X線透過を引き起こす吸収物質の吸収係数は何か？
• RQ4 硬X線放射は、部分的カバレッジを持つコンプトン厚い吸収体によって説明可能か？
• RQ5 吸収体の幾何学的構造は、Circinus銀河における観測されたX線スペクトルにどのように影響を与えるか？

主な発見

• BeppoSAX PDSデータにおいて、軟X線スペクトルの外挿によって説明できない10 keV以上の顕著な過剰放射が検出された。
• この過剰放射は、吸収係数が約4×10²⁴ cm⁻²の冷たい吸収体を通した部分的透過によって最もよく説明される。
• この吸収係数は、~10 keV未満の放射を完全に吸収するほど高いが、それ以上のエネルギーで測定可能な透過を許容するほど低い。
• 観測スペクトルは、コンプトン厚い吸収体の幾何学的構造と整合的であり、核が重度に遮蔽されているが完全には見えないことを示唆している。
• 結果から、Circinus銀河に隠れた遮蔽されたAGNが存在することが示唆され、硬X線でのみ検出可能である。
• この発見により、Circinus銀河にコンプトン厚いAGNが存在し、硬X線に透過成分が直接的かつ明確に存在することが確認された。