[论文解读] 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)|Jul 23, 2014

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena参考文献 60被引用 10

一句话总结

本研究识别出一批通过X射线选取得窄发射线星系，其光学与X射线分类存在矛盾，揭示其中59%为因宽线区在光学光谱中造成污染而被误分类的窄线型塞弗特1型星系，其余41%则很可能是吸积率较低、无宽线的真正塞弗特2型AGN，证实其光学隐蔽性源于本质微弱而非遮蔽。

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.

研究动机与目标

• 调查被X射线选取得窄发射线星系中、被光学误分类为星暴星系的AGN的本质。
• 利用多波段数据解决AGN中X射线与光学分类不一致的问题。
• 确定AGN在光学上隐蔽的原因是否为遮蔽、光度稀释或AGN本身本质微弱。
• 识别并表征一群虽被X射线探测到但光学光谱中无宽发射线的真正塞弗特2型AGN。
• 检验AGN统一模型的预测，特别是吸积率在宽线区存在性中的作用。

提出的方法

• 将3XMM X射线星表与SDSS-DR9光谱星表交叉匹配，以识别X射线选取得窄发射线星系。
• 应用BPT诊断图，基于发射线比值对光学AGN特性进行分类。
• 利用X射线能谱指数比和X射线光度评估AGN活动性及内在吸收程度。
• 对光学光谱进行拟合，测量线宽、流量，并检测宽Hα成分，将观测值与Greene & Ho (2005)的L_BroadHα–L_5100关系预测值进行比较。
• 通过光谱分解评估宿主星系星光及恒星形成对光学发射的贡献。
• 通过Eddington比率估算评估吸积率，以判断低吸积率是否可解释宽线的缺失。

实验结果

研究问题

• RQ1 为何一些X射线明亮的AGN尽管X射线发射强烈，却在光学上被分类为星暴星系？
• RQ2 是什么导致了在X射线中明显活跃的AGN在光学上呈现隐蔽性？
• RQ3 能否用低吸积率而非遮蔽来解释部分X射线选得AGN中宽发射线的缺失？
• RQ4 宿主星系星光的光学稀释在多大程度上导致了误分类？
• RQ5 这些源中是否有真正无隐藏宽线区的塞弗特2型AGN，如低Eddington吸积率模型所预测？

主要发现

• 59%的隐蔽AGN被分类为窄线型塞弗特1型星系（NLS1s），其误分类源于宽线区（BLR）对巴尔默线流量的污染，而标准BPT诊断未考虑此影响。
• 其余41%为无宽线、低Eddington比、无内在吸收的X射线选得塞弗特2型AGN，表明其很可能是真正的塞弗特2型AGN。
• 对于X射线塞弗特2型源，观测到的宽Hα流量仅为Greene & Ho (2005) L_BroadHα–L_5100关系预测值的0.5–2.4%，证实宽线不可检测。
• 预测与观测到的宽Hα流量之间的差异显著（Δ ~ 2000，远非零），排除了在预期水平存在宽线的可能性。
• 宿主星系星光及可能的恒星形成对光学发射的稀释作用，导致60%的X射线塞弗特2型源在光学上呈现隐蔽性。
• 低吸积率被确定为光学发射本质微弱的关键因素，部分源的Eddington比率低于10⁻²，与低吸积率下宽线区消失的模型预测一致。