[論文レビュー] The ROSAT All-Sky Survey Bright Source Catalogue

W. Voges, B. Aschenbach+17 more|arXiv (Cornell University)|Sep 17, 1999

Calibration and Measurement Techniques被引用数 127

ひとこと要約

本論文では、ROSAT衛星の位置感受性比例計数器（PSPC）を用いた、天の川の広域X線サーベイであるROSAT全天サーベイ明るい源カタログ（RASS-BSC）を提示する。0.1–2.4 keVバンドで1秒あたり0.05 ctsの限界計数率まで検出可能な18,811個の源が検出されており、位置の精度が高く、硬さ比や拡張度の可能性といった広範な源の特徴づけがなされている。これは、これまでで最も包括的かつ感度の高い全天X線サーベイであり、0.1 cts/sの明るさ限界で92%の天の川カバー率を達成している。

ABSTRACT

We present the ROSAT All-Sky Survey Bright Source Catalogue (RASS-BSC, revision 1RXS) derived from the all-sky survey performed during the first half year (1990/91) of the ROSAT mission. 18,811 sources are catalogued (i) down to a limiting ROSAT PSPC count-rate of 0.05 cts/s in the 0.1-2.4 keV energy band, (ii) with a detection likelihood of at least 15 and (iii) at least 15 source counts. The 18,811 sources underwent both an automatic validation and an interactive visual verification process in which for 94% of the sources the results of the standard processing were confirmed. The remaining 6% have been analyzed using interactive methods and these sources have been flagged. Flags are given for (i) nearby sources; (ii) sources with positional errors; (iii) extended sources; (iv) sources showing complex emission structures; and (v) sources which are missed by the standard analysis software. Broad band (0.1-2.4 keV) images are available for sources flagged by (ii), (iii) and (iv). For each source the ROSAT name, position in equatorial coordinates, positional error, source count-rate and error, background count-rate, exposure time, two hardness-ratios and errors, extent and likelihood of extent, likelihood of detection, and the source extraction radius are provided. At a brightness limit of 0.1 cts/s (8,547 sources) the catalogue represents a sky coverage of 92%. The RASS-BSC, the table of possible identification candidates, and the broad band images are available in electronic form (Voges et al. 1996a) via http://wave.xray.mpe.mpg.de/rosat/catalogues/rass-bsc .

研究の動機と目的

• 1990–1991年にかけて収集されたROSAT全天サーベイ（RASS）データを基に、完全で高感度の全天X線カタログを作成すること。
• 0.1–2.4 keVエネルギー領域における最も明るいX線源を、高い位置精度と低検出閾値で特定・特徴づけること。
• 自動的およびインタラクティブな検証を用いてデータ品質を確保し、位置誤差、拡張した構造、または複雑な発光構造を示す源をフラグ付けすること。
• 露出補正された源計数率、硬さ比、露出時間、拡張度指標を含む詳細な源パラメータを備えた、公開可能な電子的カタログを提供すること。
• 関連データベースに接続された光学的・電波的・赤外・UV対応源と照合可能なマルチウェーブ長クロス識別を可能にすること。

提案手法

• RASSデータは、最小検出尤度15および最小15個の源計数を満たす源検出アルゴリズムを適用した標準解析ソフトウェアシステム（SASS）を用いて処理された。
• 源は、0.1–2.4 keVバンドでROSAT PSPC計数率の限界値0.05 cts/sに基づいて選別され、高い感度と完全性が確保された。
• 二段階の検証プロセスが適用された：94%の源は自動的に検証されたが、残りの6%はインタラクティブな視覚的検査を経て、位置誤差、拡張発光、または複雑な構造などの特定の問題に対してフラグ付けされた。
• スペクトルエネルギー分布を特徴づけるために、2つのエネルギー帯域（0.1–0.5 keVおよび0.5–2.4 keV）を用いた硬さ比が計算され、誤差はポisson統計を用いて算出された。
• 源の拡張度は、拡張度の尤度（exl）および拡張度半径（ext）を用いて評価された。複雑な構造や拡張発光を示すフラグ付きの源については、広帯域画像が提供された。
• カタログには露出補正済みの源計数率、背景レベル、露出時間などが含まれており、すべてのデータはMPEおよびCDSを介して電子的に公開された。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 ROSAT全天サーベイは、天の川全域にわたり、明るいX線源をどの程度の感度と完全性で検出できるか？
• RQ2 RASS-BSCにおける源の位置と計数率測定の正確性はどの程度か？また、ビンニング効果などの機器的要因の影響は？
• RQ3 RASS-BSCにおける源の拡張度および硬さ比測定は、点源発光を超える拡張または複雑なX線構造をどの程度明らかにするか？
• RQ4 検出閾値および選別基準（例：尤度≥15、15カウント）が、最終カタログにおける源の完全性と信頼性に与える影響は？
• RQ5 光学的・電波的・赤外線カタログと照合した場合、RASS-BSCの源のマルチウェーブ長識別成功率はどの程度か？

主な発見

• RASS-BSCには、0.1–2.4 keVバンドで1秒あたり0.05 ctsの限界計数率まで検出された18,811個のX線源が含まれており、これは以前の全天サーベイに比べ20倍の感度向上を示している。
• 0.1 cts/sの明るさ限界で、カタログは92%の天の川カバー率を達成しており、そのうち8,547個の源が検出された。
• 98.2%の源が5弧分未満の源拡張度半径を示し、99.6%が10弧分未満であるため、大部分の源が点源と一致することが示された。
• 0.4%の源では、複雑な発光パターンや拡張構造が検出され、それらは関連する広帯域画像とともにフラグ付けされた。
• 露出補正済み計数率、背景レベル、誤差付きの硬さ比、検出尤度といった詳細な源パラメータがカタログに含まれており、信頼性の高い源の特徴づけが可能である。
• RASS-BSCは、これまでに発表された中で最も包括的かつ感度の高い全天X線サーベイであり、MPEおよびCDSを介した電子的アクセスにより、世界中の科学的利用が可能である。