[논문 리뷰] A Hard Medium Survey with ASCA. IV: the Radio-Loud Type 2 QSO AXJ0843+294 2

R. Della Ceca, V. Braito외 7명|ArXiv.org|2003. 05. 27.

Astrophysical Phenomena and Observations참고 문헌 47인용 수 11

한 줄 요약

이 논문은 다파장 분석을 통해 AX J0843+2942를 고광도, X선 차폐, 라디오 루미노스티티가 높은 타입 2 퀘이사(타입 2 QSO)로 규명한다. 하드 X선 스펙트럼은 광자 지수 Γ = 1.72를 보이며, 내재된 흡수량은 NH = 1.44 × 10²³ cm⁻²이다. 이는 높은 루미노시티를 지닌 차폐된 AGN로, 볼로메트릭 루미노시티 ~3 × 10⁴⁵ erg s⁻¹로 확인되며, 이는 약 2 × 10⁹ M⊙의 블랙홀 질량과 높은 적재율(Lion/L_Edd ~ 0.13)을 지닌 것으로 일관된다.

ABSTRACT

We discuss the X-ray, optical and radio properties of AX J0843+2942, a high luminosity Type 2 AGN found in the ASCA Hard Serendipitous Survey. The X-ray spectrum is best described by an absorbed power-law model with photon index of Gamma = 1.72 (+0.3 -0.6) and intrinsic absorbing column density of NH = 1.44 (+0.33 -0.52) x 10E23 cm-2. The intrinsic luminosity in the 0.5-10 keV energy band is ~ 3x10E45 erg s-1, well within the range of quasar luminosities. AX J0843+2942, positionally coincident with the core of a triple and strong (S_1.4 GHz ~ 1 Jy; P_1.4 GHz ~ 9 x 10E33 erg s-1 Hz-1) radio source, is spectroscopically identified with a Narrow Line object (intrinsic FWHM of all the permitted emission lines <= 1200 km s-1) at z=0.398, having line features and ratios typical of Seyfert-2 like objects. The high X-ray luminosity, coupled with the high intrinsic absorption, the optical spectral properties and the radio power, allow us to propose AX J0843+2942 as a Radio-Loud "Type 2 QSO". A discussion of the SED of this object is presented here together with a comparison with the SED of Ultra Luminous Infrared Galaxies, other "Type 2 QSO" candidates from the literature, and "normal" Radio-Quiet and Radio-Loud QSOs.

연구 동기 및 목표

• ASCA 하드 서렌디티스 서베이에서 고광도, X선으로 차폐된 AGN를 식별하고 특성화하는 것.
• 고흡수, 라디오 루미노스티티가 높은 AGN가 타입 2 QSO로 분류될 수 있으며, 하드 X선 서베이로 감지될 수 있는지 확인하는 것.
• AX J0843+2942의 스펙트럼 에너지 분포(SED)를 분석하고, 다른 AGN 유형 및 ULIRG와 비교하는 것.
• 흡착도(EB-V)와 X선 열두께(NH)를 비교하여 환핵 매질의 먼지 대 가스 비율을 평가하는 것.
• 표준 스케일링 관계를 사용하여 X선 및 라디오 루미노시티를 기반으로 블랙홀 질량과 적재율을 추정하는 것.

제안 방법

• ASCA GIS2 데이터를 사용하여 1–10 keV 범위의 밴드폭 스펙트럼 분석을 수행하고, 흡수된 파wr-법칙 모델을 피팅하였다.
• 흡수된 파워-법칙 모델을 적용: F(E) ∝ E⁻ᵞ × exp(−NH × σ(E)), 여기서 Γ와 NH는 자유 매개변수이다.
• 광학 스펙트로스코피를 통해 적색이동 z = 0.398에서 FWHM < 1200 km s⁻¹인 좁은 선을 보이는 물체로 분류하였다.
• 라디오 유량 밀도(S₁.₄GHz ≈ 1 Jy)와 라디오 루미노시티(P₁.₄GHz ≈ 9 × 10³³ erg s⁻¹ Hz⁻¹)를 조합하여 라디오 루미노스티티가 높은 것으로 분류하였다.
• X선, 광학, 적외선 광도를 융합하여 SED를 구성하고, QSO 템플릿 및 다른 AGN 유형과 비교하였다.
• 표준 스케일링 관계를 기반으로 블랙홀 질량를 추정(M_BH ∝ L_X^(1/2))하고, 1% 효율을 가정하여 L_ion/L_Edd를 통한 적재율을 추정하였다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 강한 흡수로 인해 하드 X선 서베이에서 고광도, X선으로 차폐된, 라디오 루미노스티티가 높은 AGN(타입 2 QSO)가 감지될 수 있는가?
• RQ2 AX J0843+2942의 SED는 ULIRG, 라디오 침묵형 및 라디오 루미노스티티가 높은 QSO, 다른 타입 2 QSO 후보들과 어떻게 비교되는가?
• RQ3 환핵 영역에서 암시되는 먼지 대 가스 비율(EB-V/NH)은 얼마이며, 은하계 표준과 비교해 볼 때 어떻게 되는가?
• RQ4 AX J0843+2942의 추정 블랙홀 질량와 적재율은 얼마이며, 알려진 라디오 루미노스티티가 높은 AGN 집단과 비교해 보면 어떠한가?
• RQ5 흡착을 고려한 후 관측된 광학/근적외선 색상은 표준 QSO 템플릿과 일치하는가?

주요 결과

• X선 스펙트럼은 광자 지수 Γ = 1.72⁺⁰.³₋₀.₆ 및 내재된 열두께 NH = 1.44⁺⁰.³₃₋₀.₅² × 10²³ cm⁻²인 흡수된 파워-법칙 모델로 가장 잘 맞으며, 99% 신뢰도 하한은 4 × 10²² cm⁻²이다.
• 내재된 0.5–10 keV X선 루미노시티는 약 3 × 10⁴⁵ erg s⁻¹로, 퀘이사 수준의 소스임을 확인한다.
• AX J0843+2942는 S₁.₄GHz ≈ 1 Jy 및 P₁.₄GHz ≈ 9 × 10³³ erg s⁻¹ Hz⁻¹를 보이며, FRII 라디오 은하 유형에 속한다.
• 광학 스펙트럼은 FWHM < 1200 km s⁻¹인 좁은 선을 보이며, 세이프트-2 및 타입 2 QSO에서 흔한 특징으로, 이는 그의 차폐된 성격을 확인한다.
• 근적외선 및 광학 색상은 EB-V ≈ 0.6인 표준 QSO 템플릿에 잘 맞으며, 이는 약 4 × 10⁻²⁴ mag cm²로 매우 낮은 EB-V/NH 비율을 암시한다. 이는 은하계 표준보다 약 40배 낮은 값이다.
• 추정된 블랙홀 질량은 약 2 × 10⁹ M⊙이며, 이온화 루미노시티(L_ion)는 약 4 × 10⁴⁶ erg s⁻¹로, L_ion/L_Edd ≈ 0.13이며 약 1.3배의 에딩턴 적재율에 해당한다. 이는 FRII 유형의 라디오 소스와 일관된다.