[논문 리뷰] A new sample of X-ray selected narrow emission-line galaxies. I. The nature of optically elusive AGN

Estelle Pons, M. G. Watson|Leicester Research Archive (University of Leicester)|2014. 07. 23.

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena참고 문헌 60인용 수 10

한 줄 요약

이 연구는 광학적 및 X선 분류가 상충되는 X선으로 선택된 좁선 방출선은행성의 새로운 샘플을 규명하여, 59%가 광학 스펙트럼에서 브로드 라인 영역의 오염으로 인해 잘못 분류된 협병선 세이프트 1은하행성(NLS1s)임을 밝혀내며, 나머지 41%는 낮은 비율의 질량 합성과 브로드 라인이 없는 진짜 세이프트 2 AGN일 가능성이 있으며, 이는 광학적 은폐성의 원인이 은폐가 아니라 본질적인 약화이기 때문임을 확인한다.

ABSTRACT

Using the 3XMM catalogue of serendipitous X-ray sources, and the SDSS-DR9 spectroscopic catalogue, we have obtained a new sample of X-ray selected narrow emission line galaxies. The standard optical diagnostic diagram and selection by hard X-ray luminosity expose a mismatch between the optically-based and X-ray-based classifications. The nature of these misclassified elusive AGN can be understood in terms of their broader X-ray and optical properties and leads to a division of this sub-sample into two groups. A little more than half are likely to be narrow-line Seyfert 1s (NLS1s), so misclassified because of the contribution of the Broad Line Region (BLR) to their optical spectra. The remainder have some of the properties of Seyfert 2 (Sy2) AGN; their optical elusiveness can be explained by optical dilution from the host galaxy plus a star-formation contribution and by their underluminous optical emission due to low accretion rates. Because some of the Sy2 sources have very low accretion rates, are unabsorbed, plus the fact that they lack broad optical emission lines, they are good candidates to be True Sy2 AGN.

연구 동기 및 목표

• 광학적으로 별성 형성 은하로 잘못 분류된 X선으로 선택된 좁선 방출선은하의 본질을 조사하기 위해.
• 다중 파장 데이터를 활용하여 AGN의 X선과 광학 분류 간의 불일치를 해결하기 위해.
• 광학적 은폐성이 AGN의 은폐, 희석, 또는 본질적 약화 중 어느 것인가에 기인하는지 규명하기 위해.
• X선으로 감지되었음에도 불구하고 브로드 라인이 없는 진짜 세이프트 2 AGN의 집단을 식별하고 특성화하기 위해.
• 특히 질량 합성 비율이 브로드 라인 영역 존재에 미치는 영향을 포함하여 AGN의 통합 모델 예측을 시험하기 위해.

제안 방법

• 3XMM X선 목록과 SDSS-DR9 광학 스펙트럼 목록을 교차 비교하여 X선으로 선택된 좁선 방출선은하를 규명하였다.
• 광학 AGN 성질을 방출선 비율 기반으로 분류하기 위해 BPT 진단도표를 적용하였다.
• AGN 활동성과 내재된 투과율을 평가하기 위해 X선 경도 비율과 X선 등급을 사용하였다.
• 광학 스펙트럼을 피팅하여 선의 너비, 강도를 측정하고, Greene & Ho (2005)의 L_BroadHα–L_5100 관계를 사용해 예측된 값과 비교하여 브로드 Hα 성분을 탐지하였다.
• 스펙트럼 분해를 통해 주은하의 별 빛과 별 형성 기여도를 평가하였다.
• 에딩턴 비율 추정을 통해 질량 합성 비율이 브로드 라인의 부재를 설명할 수 있는지 평가하였다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 강한 X선 방출이 있음에도 불구하고 일부 X선 밝은 AGN가 광학적으로 별성 형성 은하로 분류되는 이유는 무엇인가?
• RQ2 X선에서 명백히 활성화된 것으로 나타나는 AGN가 광학적으로 은폐되는 이유는 무엇인가?
• RQ3 일부 X선으로 선택된 AGN에서 브로드 방출선의 부재는 은폐가 아니라 낮은 질량 합성 비율로 설명될 수 있는가?
• RQ4 주은하 빛에 의한 광학적 희석이 잘못 분류에 얼마나 기여하는가?
• RQ5 이들 중 일부는 낮은 에딩턴 비율 모델이 예측하는 바와 같이, 숨겨진 브로드 라인 영역이 없는 진짜 세이프트 2 AGN인가?

주요 결과

• 은폐된 AGN의 59%는 표준 BPT 진단에서 고려되지 않은 브로드 라인 영역(BLR)에 의한 발광선 강도 오염으로 인해 협병선 세이프트 1은하행성(NLS1s)으로 잘못 분류되었다.
• 남은 41%는 브로드 라인이 없고 낮은 에딩턴 비율, 내재된 투과가 없는 X선으로 선택된 세이프트 2 AGN로서, 이는 진짜 세이프트 2 AGN일 가능성이 높다.
• X선 세이프트 2 소스의 경우, 관측된 브로드 Hα 강도는 Greene & Ho (2005)의 L_BroadHα–L_5100 관계에 기반한 예측 강도의 0.5–2.4%에 불과하여 브로드 라인이 검출 불가능함을 확인한다.
• 예측된 강도와 관측된 강도 간의 괴리(Δ ~ 2000, 0에서 크게 벗어남)는 기대 수준의 브로드 라인이 존재하지 않음을 배제한다.
• 주은하의 별 빛과 가능한 별 형성에 의한 광학적 희석은 X선 세이프트 2 소스의 60%에서 광학적 은폐성의 원인으로 기여한다.
• 낮은 질량 합성 비율은 광학 방출의 본질적 약화의 핵심 요인으로 규명되었으며, 일부 소스는 10⁻² 이하의 에딩턴 비율을 가지며, 브로드 라인 영역의 소멸이 낮은 질량 합성 비율에서 예측되는 모델과 일치한다.