[論文レビュー] Unveiling the nature of INTEGRAL objects through optical spectroscopy. VI. A multi-observatory identification campaign

N. Masetti, E. Mason+19 more|ArXiv.org|Feb 7, 2008

Astrophysical Phenomena and Observations参考文献 65被引用数 89

ひとこと要約

本研究では、北半球および南半球の8台の望遠鏡を用いた光学分光法とアーカイブ天の川スカイサーベイの組み合わせにより、39個の以前に未知または十分に特徴付けられていなかったINTEGRALのハードX線源を同定した。主な発見は、74%が活動銀河核（AGN）であり、残りはX線連星、増光星変動星、その他の恒星的対象からなることである。これは、多波長クロスコリレーションと分光法の有効性を示している。

ABSTRACT

Using 8 telescopes in the northern and southern hemispheres, plus archival data from two on-line sky surveys, we performed a systematic optical spectroscopic study of 39 putative counterparts of unidentified or poorly studied INTEGRAL sources in order to determine or at least better assess their nature. This was implemented within the framework of our campaign to reveal the nature of newly-discovered and/or unidentified sources detected by INTEGRAL. Our results show that 29 of these objects are active galactic nuclei (13 of which are of Seyfert 1 type, 15 are Seyfert 2 galaxies and one is possibly a BL Lac object) with redshifts between 0.011 and 0.316, 7 are X-ray binaries (5 with high-mass companions and 2 with low-mass secondaries), one is a magnetic cataclysmic variable, one is a symbiotic star and one is possibly an active star. Thus, the large majority (74%) of the identifications in this sample belongs to the AGN class. When possible, the main physical parameters for these hard X-ray sources were also computed using the multiwavelength information available in the literature. These identifications further underscore the importance of INTEGRAL in studying the hard X-ray spectra of all classes of X-ray emitting objects, and the effectiveness of a strategy of multi-catalogue cross-correlation plus optical spectroscopy to securely pinpoint the actual nature of still unidentified hard X-ray sources.

研究の動機と目的

• IBIS望遠鏡によって検出された、未同定または十分に研究されていない39個のINTEGRALハードX線源の性質を特定すること。
• 高SN比の光学分光法と多波長クロスコリレーションを統合することで、源同定の曖昧さを低減すること。
• 特にAGNとX線連星の割合を含め、銀河系および銀河系外のハードX線源におけるさまざまな源クラスの出現頻度を評価すること。
• 特に銀河縁付近および銀河平面における正確なソフトX線位置が得られていない源に対して、信頼できる同定を提供すること。
• カタログ間クロスコリレーションに続く分光的フォローアップという戦略の妥当性を検証することで、将来的な同定作業を支援すること。

提案手法

• ESO、AAO、Apache Pointなど、北半球および南半球の主要な8台の望遠鏡を用いて光学分光法を実施した。
• 2MASSおよびスローン・ディジタル・スカイ・サーベイのアーカイブデータと新規分光データを統合し、源の局所化と分類を向上させた。
• INTEGRAL源の位置と光学／近赤外カタログとの間で多波長クロスコリレーションを実施し、妥当な対応源を同定した。
• 発光線診断（例：[O III] λ5007、Hα、Hβ）を用いてAGNを分類し、セイフェルト1型、セイフェルト2型、およびBL Lac候補を含めた。
• 発光線からの赤方偏移測定を応用し、AGN候補の距離と発光度を推定した。
• バルマー発光、He II λ4686、質量移動の証拠などの光学スペクトル的特徴に基づき、X線連星候補を評価した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 他の波長で明確な対応源がないINTEGRAL第3期IBIS調査の39個のハードX線源の真の性質は何か？
• RQ2 多望遠鏡光学分光キャンペーンは、未分類のINTEGRAL源の物理的分類にどの程度効果的か？
• RQ3 未同定のハードX線源のうち、活動銀河核（AGN）はどの程度の割合を占め、既知のAGN集団と比較して赤方偏移や発光度はどのように異なるか？
• RQ4 ソフトX線位置が不明または不確実な場合、光学分光法は源の関連付けの曖昧さをどのように解消できるか？
• RQ5 特に銀河平面において、重度に遮蔽されているかほこりに埋もれた源は、ハードX線源全体の集団においてどのような役割を果たしているか？

主な発見

• 同定された源の74％（39個中29個）が活動銀河核（AGN）であり、そのうち13個がセイフェルト1型銀河、15個がセイフェルト2型銀河、1個がおそらくBL Lac対象であった。
• 7個の源がX線連星であり、そのうち5個が高質量X線連星（HMXBs）、2個が低質量X線連星（LMXBs）であった。
• 1個の源が磁気的増光星変動星、1個がシンビオティック星、1個がおそらく活動的星であった。
• AGNの赤方偏移はz = 0.011からz = 0.316の範囲にあり、近距離および中程度の距離の対象が混在していることが示された。
• IGR J06292+4858、IGR J07437−5137、IGR J08023−6954、IGR J14561−3738の4つの源については、ソフトX線局所化が不良なため、光学的対応源はまだ仮説的である。
• 本研究は、特に銀河平面のような混在度の高い領域においても、光学分光法と多カタログクロスコリレーションを組み合わせた手法が、ハードX線源同定に極めて有効であることを確認した。