[論文レビュー] The HELLAS2XMM survey.VIII. Optical identifications of the extended sample

F. Cocchia, F. Fiore+15 more|ArXiv.org|Dec 1, 2006

Astrophysical Phenomena and Observations参考文献 52被引用数 29

ひとこと要約

本研究では、5つの新しいXMM-Newton領域からの110個のハードX線選択源について、光学的光度測定および分光的同定を実施し、HELLAS2XMMサンプルをほぼ2倍の159源（赤方偏移付き）に拡大した。X線で明るく、光学的に通常の性質を示す銀河（XBONGs）は、L2-10keV/L[OIII]比が1000以上であることが判明し、同程度のX線および光学的明るさにもかかわらず、狭線発光が抑制されていることを示唆している。これは、これらの対象では、狭線領域が遮蔽されているか、物理的に抑制されている可能性を示している。

ABSTRACT

(Abridged) We present the results of the photometric and spectroscopic identification of 110 hard X-ray selected sources (6e-15 1000, while their Lx, L(R) and Nh are similar. This suggests that while the central engine of narrow-line AGNs and XBONGs looks similar, the narrow-line region in XBONGs could be strongly inhibited or obscured.

研究の動機と目的

• XMM-Newton観測から得られた110個のハードX線源の光学的対応体を特定することで、HELLAS2XMM調査を拡張すること。
• これらの源の分光的赤方偏移を決定し、全HELLAS2XMMサンプルにおける分光的完全性を向上させること。
• X線で明るく、光学的に通常の性質を示す銀河（XBONGs）の性質を調査し、[OIII]線が観測されない理由が遮蔽によるものか、物理的抑制によるものかを評価すること。
• 統合されたHELLAS2XMMおよびCDFデータを用いて、遮蔽されたQSOの表面密度を推定し、非遮蔽QSOとその輝度関数を比較すること。

提案手法

• ESOおよびTNG望遠鏡を用いて、XMM-Newton観測から得られた110個のハードX線源の光学的対応体を特定するための深紫外・可視光光度測定および分光観測を実施した。
• 分光的観測により赤方偏移を測定し、全HELLAS2XMMサンプルにおいて約1.4 deg²の領域で70%の分光的完全性を達成した。
• XBONG候補の同定および特徴付けのため、L2-10keV / L[OIII]λ5007の輝度比を計算した。
• 赤方偏移範囲（0.075–0.32）が同じであるXBONGsと狭線AGNとの間で、X線および光学的性質（輝度、フラックス比、吸収列密度）を比較した。
• logN–logS解析を用いて、10⁻¹⁴および10⁻¹⁵ erg cm⁻² s⁻¹のフラックス限界まで、遮蔽されたQSOの表面密度を推定した。
• 空間分解能の高い分光観測および高解像度X線画像（Chandra）を実施し、XBONGsにおける線発光の抑制の物理的起源を調査した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 拡張されたHELLAS2XMMサンプルにおけるハードX線源の分光的赤方偏移分布はどのようなものか？
• RQ2 X線で明るく、光学的に通常の性質を示す銀河（XBONGs）のX線および[OIII]輝度は、典型的な狭線AGNと比べてどう異なるか？
• RQ3 ハードX線バンドにおける遮蔽されたQSOの表面密度はどの程度か？また、異なるフラックス限界において非遮蔽QSOと比べてどう異なるか？
• RQ4 なぜXBONGsは強いX線発光を示す一方で、[OIII]線が検出されないのか？この現象を説明する物理的メカニズムは何か？
• RQ5 L2-10keV / L[OIII]比は、XBONG候補を同定するための信頼できる診断指標とみなせるか？

主な発見

• HELLAS2XMMサンプルには now 159個のX線源が含まれ、フラックス限界が約10⁻¹³ erg cm⁻² s⁻¹の領域で約1.4 deg²の範囲で70%の分光的完全性が達成された。
• 遮蔽されたQSOの表面密度は、10⁻¹⁴ erg cm⁻² s⁻¹の限界までで50 ± 23 deg⁻²、10⁻¹⁵ erg cm⁻² s⁻¹の限界までで100–400 deg⁻²と推定された。これは、ハードX線バンドにおいて遮蔽されたQSOが非遮蔽QSOを上回る可能性があることを示唆している。
• ハードX線選択AGNのL2-10keV / L[OIII]λ5007比の対数中央値は2.14 ± 0.38であり、光学的選択AGNの中央値1.69より高い。これは、光学的サンプルが不完全であるか、[OIII]が完全な等方的指標でない可能性を示唆している。
• 7つのXBONG候補がL2-10keV / L[OIII] > 1000を示しており、それらのX線および光学的輝度、吸収列密度は、同じ赤方偏移範囲（0.075–0.32）の狭線AGNと類似していた。
• XBONGsの[OIII]フラックスおよび輝度に対する3σ上限は、狭線AGNと比べて10–50倍も低く、狭線領域の強い抑制を示している。
• 結果から、XBONGsの中心エンジンは狭線AGNと類似しているが、狭線領域はおそらく物理的に抑制されているか、遮蔽されていると推測される。その理由として、サイズが小さい、大角度遮蔽、またはkpcスケールの-dust laneが関与している可能性がある。