[論文レビュー] Unveiling the nature of INTEGRAL objects through optical spectroscopy. VIII. Identification of 44 newly detected hard X-ray sources

N. Masetti, P. Parisi+18 more|arXiv (Cornell University)|Jun 21, 2010

Astrophysical Phenomena and Observations参考文献 73被引用数 40

ひとこと要約

本研究は、光学分光法と多波長クロス相関を用いて、INTEGRAL調査から44個の以前に未知の高エネルギーX線源を同定した。そのうち32個が活動銀河核（AGN）に属しており、これはAGNが支配的であることを確認した。さらに、増光星変動星（CV）、高・低質量X線連星、およびLINER型AGNも検出され、高エネルギーX線未同定源の性質を解明するための光学分光法の有効性が示された。

ABSTRACT

(abridged) Hard X-ray surveys performed by the INTEGRAL satellite have discovered a conspicuous fraction (up to 30%) of unidentified objects among the detected sources. Here we continue our identification program by selecting probable optical candidates using positional cross-correlation with soft X-ray, radio, and/or optical archives, and performing optical spectroscopy on them. As a result, we identified or more accurately characterized 44 counterparts of INTEGRAL sources: 32 active galactic nuclei, with redshift 0.019 < z < 0.6058, 6 cataclysmic variables (CVs), 5 high-mass X-ray binaries (2 of which in the Small Magellanic Cloud), and 1 low-mass X-ray binary. This was achieved by using 7 telescopes of various sizes and archival data from two online spectroscopic surveys. The main physical parameters of these hard X-ray sources were also determined using the available multiwavelength information. AGNs are the most abundant population among hard X-ray objects, and our results confirm this tendency when optical spectroscopy is used as an identification tool. The deeper sensitivity of recent INTEGRAL surveys enables one to begin detecting hard X-ray emission above 20 keV from sources such as LINER-type AGNs and non-magnetic CVs.

研究の動機と目的

• INTEGRAL衛星によって検出された以前に未同定の高エネルギーX線源の性質を同定すること。
• 光学的対応天体との関連付けにより、高エネルギーX線の空域における未分類源の割合を低減すること。
• 多波長データと分光法を用いて、高エネルギーX線放射源の物理的性質を特徴づけること。
• 光学分光法とソフトX線・電波カタログとのクロス相関の有効性を評価すること。
• 微弱で遠方の高エネルギーX線放射源の性質を解明することで、高エネルギー宇宙の理解を深めること。

提案手法

• ソフトX線、電波、光学アーカイブとの位置相関による候補対応天体の選定ののち、光学分光観測を実施する。
• 複数の大陸にまたがる7台の地上望遠鏡（さまざまなサイズ）を用いて、分光的フォローアップ観測を実施する。
• INTEGRAL検出源を、赤方偏移および発光線特徴を確認するため、アーカイブ分光調査（例：SDSS、VVV）と照合する。
• Chandra、XMM-Newton、Swift、2MASS、NED、SIMBAD、HyperLedaのデータを用いた多波長解析により、源の分類を精緻化する。
• ChandraおよびXMM-NewtonによるアーキテクチャのサブアングストロームサイズのソフトX線誤差ボックスを活用し、利用可能な場合には関連性を確認する。
• 発光線プロファイル（広帯域対比狭帯域）、赤方偏移、X線特性に基づいて分類し、AGN、CV、XRBの性質を特定する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 INTEGRALによって検出された以前に未同定の高エネルギーX線源において、支配的な天体物理学的分類は何か？
• RQ2 光学分光法と多波長クロス相関を組み合わせた場合、高エネルギーX線源の対応天体同定にどの程度有効か？
• RQ3 AGN以外の高エネルギー放射源—例えばCVやXRBなど—は、深宇宙のINTEGRAL高エネルギーX線調査でどの程度検出可能か？
• RQ4 微弱または低放射率の高エネルギーX線放射源、例えばLINERや非磁気的CVは、この手法によって同定可能か？
• RQ5 現在のソフトX線局在化能力（例：Chandra）は、光学的対応天体の関連性に生じる曖昧さをどの程度解消できるか？

主な発見

• 合計44個の新しい高エネルギーX線源が同定され、そのうち32個が活動銀河核（AGN）に分類された。AGNには、18個のセーファー1型銀河、13個のセーファー2型銀河、2個のLINER、1個のX線が明るく光度は普通の銀河（XBONG）、1個のタイプ1クェザーが含まれる。
• 6個の増光星変動星（CV）が同定され、そのうち1つは非磁気的である可能性が高く、この手法によるこれらの系への感受性が裏付けられた。
• 5個の中質量X線連星（HMXB）が確認され、そのうち2つは小マゼラン雲にあり、2つは銀河系内のベイシックX線連星であり、1つはスーパージェニットB[e]/X線連星の可能性がある。
• 1個の低質量X線連星（LMXB）が同定され、高エネルギーX線の空域にこのような系が存在することを確認した。
• LINER型AGNおよび非磁気的CVからの20 keVを超える高エネルギーX線放射が検出され、最近のINTEGRAL調査の感度が深く、高精度であることが示された。
• 光学分光法とソフトX線局在化を組み合わせた手法は極めて有効であり、2004年以降にこのプログラムで得られた177件の分光的同定のうち148件が達成された。