[論文レビュー] SDSS-IV/SPIDERS: A Catalogue of X-Ray Selected AGN Properties; Spectral Properties and Black Hole Mass Estimates for SPIDERS SDSS DR14 Type 1 AGN

Damien Coffey, M. Salvato+8 more|arXiv (Cornell University)|Apr 24, 2019

Astrophysical Phenomena and Observations参考文献 107被引用数 7

ひとこと要約

本論文は、SDSS DR14 データを用いた SPIDERS 巡天から得られた X線選択型 Type 1 AGN 8,501個の包括的な分光的カタログを提示しており、発光線の性質、連続スペクトルの放射度、および Hβ および MgII 線を用いたブラックホール質量を測定している。単一エポック法を用いて z ≈ 2.5 まで安定したブラックホール質量推定値を提供し、SDSS-IV DR14 値追加カタログとして公開されている。

ABSTRACT

This work presents the catalogue of optical spectral properties for all X-ray selected SPIDERS active galactic nuclei (AGN) up to SDSS DR14. SPIDERS (SPectroscopic IDentification of eROSITA Sources) is an SDSS-IV programme that is currently conducting optical spectroscopy of the counterparts to the X-ray selected sources detected in the ROSAT all-sky survey and the XMM-Newton slew survey in the footprint of the Extended Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (eBOSS). The SPIDERS DR14 sample is the largest sample of X-ray selected AGN with optical spectroscopic follow-up to date. The catalogue presented here is based on a clean sample of 7344 2RXS ($ m \bar{z}$ = 0.5) and 1157 XMM-Newton slew survey ($ m \bar{z}$ = 0.4) type 1 AGN with spectroscopic coverage of the H$ m β$ and/or MgII emission lines. Visual inspection results for each object in this sample are available from a combination of literature sources and the SPIDERS group, which provide both reliable redshifts and source classifications. The spectral regions around the H$ m β$ and MgII emission lines have been fit in order to measure both line and continuum properties, estimate bolometric luminosities, and provide black hole mass estimates using the single-epoch (or photoionisation) method. The use of both H$ m β$ and MgII allows black hole masses to be estimated up to z $ m \simeq$ 2.5. A comparison is made between the spectral properties and black hole mass estimates derived from H$ m β$ and MgII using the subsample of objects which have coverage of both lines in their spectrum. These results have been made publicly available as an SDSS-IV DR14 value added catalogue.

研究の動機と目的

• X線選択型 Type 1 AGN の大規模で均一に分析されたサンプルを構築し、AGN の人口統計学的特徴と進化を研究するための高品質な光学分光観測データを提供すること。
• Hβ および MgII リージョンにおける線幅、線輝度、連続スペクトル成分の測定を通じて、正確なブラックホール質量推定を行うこと。
• X線選択型 AGN の最大規模のサンプルを対象として、複数の補正法を用いた公開可能な信頼性の高いブラックホール質量および Eddington 範囲推定値を提供すること。
• z ≈ 2.5 までの高赤方偏移領域で、共通のサンプル内における Hβ および MgII 線からのブラックホール質量推定値の比較を可能にすること。

提案手法

• 本研究では、SDSS-IV/eBOSS の SPIDERS 巡天から得られた光学分光観測データを用い、2RXS からの 7,344 個および XMM-Newton スレウ・サーベイからの 1,157 個の Type 1 AGN を分析した。赤方偏移は z ≈ 2.5 までである。
• Hβ および MgII 発光線周辺のスペクトル領域に対して、ガウス成分、銀河テンプレート、Fe II テンプレートの組み合わせを用いて連続スペクトルおよび線分光のモデル化を実施した。
• 2500 Å、3000 Å、5100 Å における単色輝度を測定し、標準的なスケーリング関係を用いて全波長輝度を推定した。
• ブラックホール質量は、Vestergaard & Peterson (2006) および Assef et al. (2011) の補正法を Hβ に、Shen & Liu (2012) の補正法を MgII に適用した単一エポック法により推定した。
• Eddington 範囲は、それぞれの質量推定値から導かれる Eddington 輝度に対する全波長輝度の比として計算した。
• 視覚的検査および文献との照合により、信頼性の高い赤方偏移および源分類を確保し、すべての派生量について誤差の伝搬を考慮した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 X線選択型 AGN の大規模で均一に分析されたサンプルにおいて、Hβ および MgII 線から得られるブラックホール質量推定値はどのように比較されるか？
• RQ2 赤方偏移 z ≈ 0 から z ≈ 2.5 の範囲において、X線選択型 Type 1 AGN の分光的性質（線輝度、FWHM、連続スペクトル成分）はどのような特徴を示すか？
• RQ3 分光観測が可能な完全な X線選択型 AGN サンプルにおいて、全波長輝度および Eddington 範囲の分布はどのようなものか？
• RQ4 Shen & Liu (2012) の補正法を用いて、高赤方偏移領域（z ≈ 2.5）における MgII 線からのブラックホール質量推定はどの程度の精度で可能か？
• RQ5 Fe II 発光およびホスト銀河の寄与が、Hβ および MgII リージョンにおけるスペクトルフィッティングおよび派生物理量にどのような影響を与えるか？

主な発見

• SPIDERS DR14 サンプルは、X線選択型 AGN として分光的に確認された最大規模のサンプルであり、8,501 個の Type 1 AGN から構成されている。
• Hβ 線を用いたブラックホール質量推定は、Vestergaard & Peterson (2006) および Assef et al. (2011) の補正法を用い、z ≈ 2.5 まで実施した。MgII 線を用いた推定は、Shen & Liu (2012) の補正法を用い、同様に z ≈ 2.5 まで実施した。
• 2500 Å、3000 Å、5100 Å における単色輝度とその誤差を提供しており、一貫性のある全波長輝度推定が可能である。
• 全波長輝度は 3000 Å および 5100 Å の輝度から導出し、関連する誤差とともに Eddington 範囲の計算に使用した。
• 1 個の源あたり 189 個の派生パラメータを含むカタログが作成され、線の FWHM、[OIII]5007/Hβ などの輝度比、Fe II の正規化、吸収フラグなどが含まれる。
• 結果は、SDSS-IV DR14 値追加カタログとして公開されており、AGN の人口統計学的特徴および共進化研究への広範なコミュニティ利用を可能としている。