[논문 리뷰] The XMM-Newton Serendipitous Survey. V. The Second XMM-Newton Serendipitous Source Catalogue

M. G. Watson, A. C. Schröder외 48명|Bristol Research (University of Bristol)|2008. 07. 07.

Astrophysical Phenomena and Observations참고 문헌 62인용 수 303

한 줄 요약

이 논문은 2000년에서 2007년 사이의 7년간 3,491개의 XMM-Newton 정렬 관측에서 유래한, 지금까지 제작된 가장 큰 X선 소스 목록인 2XMM 목록을 제시한다. 이 목록은 500 deg² 이상의 천구 영역을 커버하며, 고도의 천체측량 정확도(일반적으로 1.5″)와 0.5–2.0 keV 밴드에서 약 2 × 10⁻¹⁵ erg cm⁻² s⁻¹까지의 복사류 한계를 가지며, 천문적 배경 X선 복사의 주요 기여를 하는 복사류 수준에서 활성은하핵(AGN), 은하단, 희귀 X선 소스의 깊은 연구를 가능하게 한다.

ABSTRACT

Aims: Pointed observations with XMM-Newton provide the basis for creating catalogues of X-ray sources detected serendipitously in each field. This paper describes the creation and characteristics of the 2XMM catalogue. Methods: The 2XMM catalogue has been compiled from a new processing of the XMM-Newton EPIC camera data. The main features of the processing pipeline are described in detail. Results: The catalogue, the largest ever made at X-ray wavelengths, contains 246,897 detections drawn from 3491 public XMM-Newton observations over a 7-year interval, which relate to 191,870 unique sources. The catalogue fields cover a sky area of more than 500 sq.deg. The non-overlapping sky area is ~360 sq.deg. (~1% of the sky) as many regions of the sky are observed more than once by XMM-Newton. The catalogue probes a large sky area at the flux limit where the bulk of the objects that contribute to the X-ray background lie and provides a major resource for generating large, well-defined X-ray selected source samples, studying the X-ray source population and identifying rare object types. The main characteristics of the catalogue are presented, including its photometric and astrometric properties .

연구 동기 및 목표

• XMM-Newton 관측에서 우연히 발견된 소스를 기반으로 종합적이고 고정밀도의 X선 소스 목록을 구축하기 위해.
• 1XMM XMM-Newton 목록을 향상시키기 위해 업데이트된 캘리브레이션, 향상된 처리 방법, 추가적인 소스 매개변수를 통합하기 위해.
• 우주 X선 배경을 이해하는 데 핵심적인 복사류 수준에서 천구의 상당 부분을 커버하는 대규모이고 명확하게 정의된 X선 선택 샘플을 제공하기 위해.
• 신뢰성 있고 공개 가능한 자료 자원을 통해 희귀한 물체 유형을 포함한 X선 소스 집단의 세밀한 연구를 지원하기 위해.
• 광학 및 기타 조사와의 소스 매칭을 위해 광학적 및 천체측량 정밀도를 제공함으로써 효율적인 다중 파장 후속 관측을 가능하게 하기 위해.

제안 방법

• 업데이트된 기구 캘리브레이션을 적용한 개선된 파이프라인을 사용하여 3,491개의 공개된 XMM-Newton 정렬 관측에서의 EPIC X선 데이터를 재처리하기 위해.
• 전역 에너지 범위(0.2–12.0 keV)에서 점원형 및 확산형 X선 소스를 식별하기 위해 웨이블릿 기반 알고리즘을 사용한 소스 탐지하기 위해.
• 일반적으로 1.5″의 정확도를 달성하기 위한 천체측량 정밀 조정을 수행하기 위해.
• MOS1/MOS2 및 pn 기구 간의 교차 비교를 통한 광학적 캘리브레이션을 수행하여 MOS의 경우 ≤5% 정확도, pn/MOS 비교의 경우 ≤10% 정확도를 달성하기 위해.
• 높은 신뢰도 탐지(플래그 = 0)를 식별하기 위해 '합계 플래그' 매개변수를 사용한 소스 신뢰도 플래깅하기 위해.
• 가장 밝은 38,320개의 소스에 대해 빛의 세기 변화도 및 스펙트럼을 포함한 추가 데이터 제품을 제작하기 위해.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 2000년에서 2007년 사이의 XMM-Newton 관측에서 우연의 소스 탐지 조사에서 총 몇 개의 고유 X선 소스가 탐지되었는가?
• RQ2 다양한 기구와 에너지 밴드에서 2XMM 목록 소스의 광학적 및 천체측량 정확도는 어떠한가?
• RQ3 다양한 에너지 밴드에서 목록의 복사류 한계는 무엇이며, 이는 천체배경 X선 복사의 주요 기여를 하는 복사류 수준과 어떻게 비교되는가?
• RQ4 2XMM 목록의 하늘 커버리지가 이전의 X선 조사와 비교하여 어떻게 되는가? 특히 겹치지 않는 영역과 총 영역 측면에서 비교해보라.
• RQ5 소스 유형(점원형 대비 확산형)의 분포는 하늘의 X선 소스 집단에 대해 어떤 정보를 제공하는가?

주요 결과

• 2XMM 목록은 3,491개의 XMM-Newton 관측에서 유래한 246,897건의 탐지 결과를 포함하며, 이는 총 191,870개의 고유 소스에 해당한다.
• 총 하늘 커버리지는 약 560 deg²이며, 겹치지 않는 영역은 약 360 deg²로, 천구의 약 1%를 커버한다.
• 각 관측에서 MOS1/MOS2의 중앙 노출 시간은 약 16,000 s이며, pn의 경우 약 12,500 s이다.
• 0.5–2.0 keV 밴드에서 복사류 한계는 하늘의 10% 커버리지에서 약 ~2 × 10⁻¹⁵ erg cm⁻² s⁻¹이며, 90% 커버리지에서는 약 ~10 × 10⁻¹⁵ erg cm⁻² s⁻¹이다.
• 일반적인 천체측량 정확도는 1.5″이며, 최고의 경우 0.35″까지 도달한다.
• 광학적 정확도는 MOS1/MOS2 비교의 경우 ≤5%, pn/MOS 비교의 경우 ≤10%이다.