[論文レビュー] The XMM-Newton Serendipitous Survey. II. First results from the AXIS high galactic latitude medium sensitivity survey

X. Barcons, FJ Carrera+26 more|Bristol Research (University of Bristol)|Oct 11, 2001

Astrophysical Phenomena and Observations参考文献 37被引用数 46

ひとこと要約

本論文は、AXIS高銀緯度中感度XMM-Newton調査の初成果を提示しており、0.5–4.5 keVバンドにおける2×10⁻¹⁴ erg cm⁻² s⁻¹の放射束限界まで、29個のX線源のうち27個（93%）を同定した。主な発見は、同定された活動銀河核（AGN）の10%が広帯域吸収線を示すクェーサー（BAL QSO）であったことである。これは、X線スペクトルに顕著な光電気的吸収が見られないにもかかわらず、光学的調査と一致しており、通常は低い固有吸収コア（<10²² cm⁻²）を示していると考えられる。

ABSTRACT

We present the first results on the identifications of a medium sensitivity survey (X-ray flux limit 2E-14 erg/cm2/s in the 0.5-4.5 keV band) at high galactic latitude (|b|&gt;20 deg) carried out with the XMM-Newton X-ray observatory within the AXIS observing programme. This study is being conducted as part of the XMM-Newton Survey Science Centre activities towards the identification of the sources in the X-ray serendipitous sky survey. The sample contains 29 X-ray sources in a solid angle of 0.26deg2 (source density 113 +/- 21 sources/deg2), out of which 27 (93%) have been identified. The majority of the sources are broad-line AGN (19), followed by narrow emission line X-ray emitting galaxies (6, all of which turn out to be AGN), 1 nearby non-emission line galaxy (NGC 4291) and 1 active coronal star. Among the identified sources we find 2 broad-absorption line QSOs (z~1.8 and z~1.9), which constitute ~10% of the AGN population at this flux level, similar to optically selected samples. Identifications of a further 10 X-ray sources fainter than our survey limit are also presented.

研究の動機と目的

• XMM-Newtonの偶然的観測を用いて、中感度・高銀緯度調査におけるX線源を同定・特徴づけること。
• 0.5–4.5 keVバンドの放射束制限サンプルにおけるX線源の性質と赤方偏移分布を特定すること。
• 広帯域吸収線クェーサー（BAL QSO）のX線特性を調査し、光学的に選別されたサンプルと比較すること。
• 低感度だが深さのある調査で高源密度を示す状況下でのX線源同定の完全性と信頼性を評価すること。

提案手法

• XMM-Newton EPIC機器を用いて、|b| > 20°のフィールドを対象に、中感度X線調査を実施した。
• 2つのXMM-Newton観測（G133-69 Pos_2 および Mkn 205）を選択し、0.5–4.5 keVバンドにおける放射束限界を2×10⁻¹⁴ erg cm⁻² s⁻¹とした。
• 4メートル望遠鏡（Roque de los Muchachos観測所：INT, NOT, TNG, WHT）を用いて、赤方偏移の同定と分類のための地上光学フォローアップ観測を実施した。
• 固有X線吸収を評価するために、硬度比（HR₁）を用い、観測スペクトルをパワー・レイト・モデルと比較した。
• 光度赤方偏移推定法と分光的赤方偏移を用いて、源の赤方偏移を特定し、AGNタイプを分類した。
• X線スペクトルを分析して、吸収コア密度を制限し、光電気的吸収特徴の有無を評価した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 中感度X線調査における高銀緯度で、支配的となる源の集団は何か？
• RQ2 本調査における広帯域吸収線クェーサー（BAL QSO）のX線特性は、光学的に選別されたサンプルとどのように異なるか？
• RQ3 この放射束制限サンプルにおけるBAL QSOは、理論的モデルが予測するように顕著な固有X線吸収を示すか？
• RQ4 このX線選別サンプルにおけるBAL QSOの割合は何か？ そして、光学的調査と比較してどう異なるか？
• RQ5 同程度の深さであるが、なぜBAL QSOは以前のROSAT調査ではほとんど検出されなかったのか？

主な発見

• 0.26 deg²の領域で29個のX線源が検出され、1度あたり113 ± 21個の源密度に相当し、ファイバー分光観測に適している。
• 29個中27個（93%）の源が正常に同定され、そのうち25個（86%）が活動銀河核（AGN）であった。
• AGNのうち、19個が広帯域線を示すAGN（BLAGN）、6個が狭帯域線AGN、1個が非発光線銀河（NGC 4291）、1個が活動的コロナ星であった。
• 赤方偏移z ≈ 1.8およびz ≈ 1.9の2つの広帯域吸収線クェーサー（BAL QSO）が同定され、AGN集団の10%を占めており、光学的調査と整合的である。
• BAL QSOのX線スペクトルには顕著な光電気的吸収が認められず、推定される固有吸収コアは10²² cm⁻²未満であり、このような対象では通常は見られない極めて低いコア密度であることを示している。
• 硬度比（HR₁ ≈ -0.79および-0.62）は、通常のパワー・レイトスペクトルと一致しており、吸収特徴が赤方偏移が高く、0.5–4.5 keVバンドの下限に位置している可能性があることを示唆している。