[논문 리뷰] The HELLAS2XMM survey.VIII. Optical identifications of the extended sample

F. Cocchia, F. Fiore외 15명|ArXiv.org|2006. 12. 01.

Astrophysical Phenomena and Observations참고 문헌 52인용 수 29

한 줄 요약

이 연구는 다섯 개의 신규 XMM-Newton 천문구역에서 110개의 딱딱한 X선으로 선택된 소스에 대한 광학적 이미징 및 스펙트로스코픽 식별을 제시하며, HELLAS2XMM 샘플을 거의 두 배로 늘여 총 159개의 적색편이가 있는 소스로 확장한다. 연구에서는 X선으로 밝고 광학적으로 정상적인 은하들(XBONGs)이 L2-10keV/L[OIII] 비율이 1000을 초과함을 발견하였으며, 이는 유사한 X선 및 광학 빛의 세기에도 불구하고 좁은 선 영역이 억제됨을 시사한다. 이는 이러한 물체들에서 좁은 선 영역이 가려져 있거나 억제되어 있음을 시사한다.

ABSTRACT

(Abridged) We present the results of the photometric and spectroscopic identification of 110 hard X-ray selected sources (6e-15 1000, while their Lx, L(R) and Nh are similar. This suggests that while the central engine of narrow-line AGNs and XBONGs looks similar, the narrow-line region in XBONGs could be strongly inhibited or obscured.

연구 동기 및 목표

• 다섯 개의 신규 XMM-Newton 천문구역에서 110개의 딱딱한 X선으로 선택된 소스에 대한 광학적 대응체를 식별하여 HELLAS2XMM 조사를 확장한다.
• 이 소스들의 스펙트로스코픽 적색편이를 결정하고 전체 HELLAS2XMM 샘플의 스펙트로스코픽 완전성을 향상시킨다.
• X선으로 밝고 광학적으로 정상적인 은하들(XBONGs)의 성격을 조사하고, 그들의 [OIII] 방출선 부재가 은폐 또는 물리적 억제로 인한 것인지 평가한다.
• 통합된 HELLAS2XMM 및 CDF 데이터를 사용하여, 망막된 QSO의 표면 밀도를 추정하고, 그들의 빛의 세기 함수를 망막되지 않은 QSO들과 비교한다.

제안 방법

• ESO 및 TNG 망원경을 사용하여 깊은 광학적 이미징 및 스펙트로스코피를 수행하여 XMM-Newton 관측에서 유래한 110개의 딱딱한 X선 소스에 대한 광학적 대응체를 식별하였다.
• 스펙트로스코픽 관측을 통해 적색편이를 측정하였으며, 약 1.4 deg² 범위에서 전체 HELLAS2XMM 샘플의 70% 스펙트로스코픽 완전성을 달성하였다.
• XBONG 후보자를 식별하고 특성화하기 위해 L2-10keV / L[OIII]λ5007 빛의 세기 비율을 계산하였다.
• 동일한 적색편이 범위(0.075–0.32) 내의 XBONGs와 좁은 선 AGN 간의 X선 및 광학적 성질(빛의 세기, 복사율 비율, 흡수된 열역량 밀도)을 비교하였다.
• logN–logS 분석을 수행하여 10⁻¹⁴ 및 10⁻¹⁵ erg cm⁻² s⁻¹의 흐름 한계 이하에서 망막된 QSO의 표면 밀도를 추정하였다.
• 공간적으로 해상도가 높은 스펙트로스코피 및 고해상도 X선 이미징(Chandra)을 수행하여 XBONGs에서 억제된 선 방출의 물리적 기원을 조사하였다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 확장된 HELLAS2XMM 샘플 내 딱딱한 X선 소스의 스펙트로스코픽 적색편이 분포는 어떻게 되는가?
• RQ2 X선으로 밝고 광학적으로 정상적인 은하들(XBONGs)의 X선 및 [OIII] 빛의 세기와 일반적인 좁은 선 AGN의 것은 어떻게 비교되는가?
• RQ3 딱딱한 X선 대역에서 망막된 QSO의 표면 밀도는 얼마이며, 다양한 흐름 한계에서 망막되지 않은 QSO들과 비교해 보면 어떠한가?
• RQ4 왜 XBONGs는 강한 X선 방출을 보이지만 검출 가능한 [OIII] 방출선이 없으며, 이러한 현상을 설명할 수 있는 물리적 메커니즘은 무엇인가?
• RQ5 L2-10keV / L[OIII] 비율은 XBONG 후보자를 식별하는 데 신뢰할 수 있는 진단 도구인가?

주요 결과

• HELLAS2XMM 샘플에는 이제 적색편이가 있는 총 159개의 X선 소스가 포함되어 있으며, 약 1.4 deg² 범위에서 흐름 한계 약 10⁻¹³ erg cm⁻² s⁻¹에서 70%의 스펙트로스코픽 완전성을 달성하였다.
• 망막된 QSO의 표면 밀도는 10⁻¹⁴ erg cm⁻² s⁻¹ 이하로 약 50 ± 23 deg⁻²이며, 10⁻¹⁵ erg cm⁻² s⁻¹ 이하로는 100–400 deg⁻²로 추정되어, 딱딱한 X선 대역에서 망막된 QSO가 망막되지 않은 QSO를 초월할 수 있음을 시사한다.
• 딱딱한 X선로 선택된 AGN의 L2-10keV / L[OIII]λ5007 비율의 로그 중앙값은 2.14 ± 0.38이며, 이는 광학적으로 선택된 AGN의 중앙값 1.69보다 높다. 이는 광학 샘플이 완전하지 않거나 [OIII]가 완전한 등방성 지표가 아니라는 것을 시사한다.
• 일곱 개의 XBONG 후보자에서 L2-10keV / L[OIII] > 1000을 관측하였으며, 그들의 X선 및 광학 빛의 세기와 흡수된 열역량 밀도는 동일한 적색편이 범위(0.075–0.32) 내의 좁은 선 AGN과 유사하였다.
• XBONGs의 [OIII] 복사율과 빛의 세기의 3σ 상한선은 좁은 선 AGN보다 10–50배 낮아 좁은 선 영역의 강한 억제를 시사한다.
• 결과는 XBONGs의 중심 엔진이 좁은 선 AGN과 유사하지만, 좁은 선 영역가 억제되거나 가려져 있을 가능성이 있으며, 이는 크기 감소, 넓은 각도의 은폐, 또는 킬로파섹 규모의-dust 레인 등으로 인해 발생할 수 있음을 시사한다.