[論文レビュー] Unveiling the nature of INTEGRAL objects through optical spectroscopy. VII. Identification of 20 Galactic and extragalactic hard X-ray sources

N. Masetti, P. Parisi+18 more|ArXiv.org|Nov 25, 2008

Astrophysical Phenomena and Observations参考文献 76被引用数 39

ひとこと要約

本研究は、光学分光法とソフトX線データとの多波長クロス相関を用いて、INTEGRALが検出した20個の未だに未知または poorly characterized なハードX線源を特定した。結果として、11個の活動銀河核（AGN）、5個の増幅変星（磁気矮新星と1個の共iegende星を含む）、4個のX線連星（3個の高質量、1個の低質量）が確認され、AGNと磁気CVがハードX線源において支配的であることが裏付けられた。

ABSTRACT

Within the framework of our program of assessment of the nature of unidentified or poorly known INTEGRAL sources, we present here spectroscopy of optical objects, selected through positional cross-correlation with soft X-ray detections (afforded with satellites such as Swift, ROSAT, Chandra and/or XMM-Newton) as putative counterparts of hard X-ray sources detected with the IBIS instrument onboard INTEGRAL. Using 6 telescopes of various sizes and archival data from two on-line spectroscopic surveys we are able to identify, either for the first time or independent of other groups, the nature of 20 INTEGRAL hard X-ray sources. Our results indicate that: 11 of these objects are active galactic nuclei (AGNs) at redshifts between 0.014 and 0.978, 7 of which display broad emission lines, 2 show narrow emission lines only, and 2 have unremarkable or no emission lines (thus are likely Compton thick AGNs); 5 are cataclysmic variables (CVs), 4 of which are (possibly magnetic) dwarf novae and one is a symbiotic star; and 4 are Galactic X-ray binaries (3 with high-mass companions and one with a low-mass secondary). It is thus again found that the majority of these sources are AGNs or magnetic CVs, confirming our previous findings. When possible, the main physical parameters for these hard X-ray sources are also computed using the multiwavelength information available in the literature. These identifications support the importance of INTEGRAL in the study of the hard X-ray spectrum 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 unidentified hard X-ray sources.

研究の動機と目的

• INTEGRALのIBIS調査で検出されたが、他の波長域で明確な対応源を示さない20個のハードX線源の性質を特定すること。
• 光学分光法を用いて、これらの源が活動銀河核（AGN）、増幅変星（CV）、またはX線連星であるかどうかを特定すること。
• Swift、ROSAT、Chandra、XMM-Newtonを用いた多波長クロス相関と光学分光法を組み合わせた手法が、未同定INTEGRAL源の性質を解明する上でどの程度有効であるかを評価すること。
• 利用可能な多波長データを用いて、これらの源の物理的パラメータを精緻化すること。
• 特に、重く吸収された銀河系X線連星を含む特定の源クラスを逃す可能性のある、光学分光調査における系統的バイアスの有無を検証すること。

提案手法

• CTIO、La Silla、Roque de los Muchachos、Loiano、San Pedro Mártir、Siding Spring、Apache Pointを含む、複数の大陸に跨る6台の地上望遠鏡を用いて光学分光観測を実施した。
• INTEGRAL IBISのハードX線源位置を、Swift、ROSAT、Chandra、XMM-NewtonのソフトX線検出データとクロス相関させ、光学的対応源を特定した。
• スローンデジタルスカイサーベイ（Sloan Digital Sky Survey）および6dF銀河サーベイのアーカイブ分光データを観測を補完するために使用した。
• 発光線特徴（広帯域、狭帯域、または欠落）を分析し、Seyfert 1、Seyfert 2、タイプ1クェザー、コンプトン厚いAGNに分類した。
• スペクトル形態と発光線特徴に基づき、変星を分類し、磁気CV（例：IP、ポラーズ）および共iegende星を同定した。
• NED、2MASS、SIMBAD、HyperLedaの多波長データを用いて赤方偏移および物理的パラメータ（例：全放射出力、吸収）を推定した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 INTEGRALのIBIS機器で検出されたが、他の波長域で明確な対応源を示さない20個のハードX線源の真の性質は何か？
• RQ2 光学分光法とソフトX線クロス相関を組み合わせた手法が、これらのハードX線源の物理的分類にどの程度成功しているか？
• RQ3 光学分光調査において、重く吸収された銀河系X線連星のような特定の源クラスを逃す系統的バイアスが存在するか？
• RQ4 AGNと磁気CVはハードX線源集団においてどの程度広範に分布しているか？また、コンプトン厚い源はどの程度の割合を占めているか？
• RQ5 盲目的な光学フォローアップに比べて、多波長クロス相関は源同定の正確性を向上させるか？

主な発見

• 20個の源のうち11個は活動銀河核（AGN）であり、赤方偏移はz = 0.014からz = 0.978の範囲に分布しており、6個のSeyfert 1銀河、2個のSeyfert 2銀河、2個のX線が明るいが光学的に普通の銀河（XBONGs）、1個のタイプ1クェザーが含まれる。
• 4個の源は高質量X線連星（HMXBs）であり、すべてBe/X線クラスに属すると考えられる。1個は低質量X線連星（LMXB）である。
• 5個の源は増幅変星（CVs）であり、4個はおそらく磁気矮新星、1個は共iegende星であり、磁気吸着に一致するスペクトル的特徴を示している。
• 2個のAGNは検出可能な発光線を示さず、密度の高い周囲核物質に遮蔽されていると考えられるコンプトン厚い源であると示唆されている。
• 識別された源の大多数はAGNまたは磁気CVであり、過去の知見を裏付け、これらのクラスがハードX線の空域において支配的であることを再確認した。
• ソフトX線クロス相関 followed by 光学分光法という手法は極めて効果的であり、文献に記載された129件の分光的同定のうち104件が本プログラムによって達成された。