[论文解读] The nature of 19 X-ray sources detected with INTEGRAL

N. Masetti, P. Parisi+15 more|arXiv (Cornell University)|Dec 1, 2011

Particle Detector Development and Performance被引用 3

一句话总结

本研究通过多波段后续观测，特别是光学光谱学，识别出INTEGRAL的IBIS仪器探测到的19个此前未知或研究不足的硬X射线源。在这些源中，14个为活动星系核（AGNs），包括一个红移z = 3.12的高红移类星体，其余5个为银河系天体，主要为激变变星和共生星，证实了INTEGRAL对河外与银河系硬X射线发射体的敏感性。

ABSTRACT

Since its launch on October 2002, the INTEGRAL satellite has revolutionized our knowledge of the hard X-ray sky thanks to its unprecedented imaging capabilities and source detection positional accuracy above 20 keV. Nevertheless, many of the newly-detected sources in the INTEGRAL sky surveys are of unknown nature. The combined use of available information at longer wavelengths (mainly soft X-rays and radio) and of optical spectroscopy on the putative counterparts of these new hard X-ray objects allows pinpointing their exact nature. Continuing our long-standing program running since 2004, here we report the classification, through optical spectroscopy, of 19 more unidentified or poorly studied high-energy sources detected with the IBIS instrument onboard INTEGRAL.

研究动机与目标

• 对INTEGRAL的IBIS仪器探测到的19个未明确识别或研究不足的硬X射线源进行分类。
• 通过多波段后续观测，特别是光学光谱学，确定这些源的本质。
• 通过与软X射线和射电星表交叉比对，将位置不确定性降低至<5角秒，以精确定位光学对应体。
• 利用高分辨率光谱学确认或修正先前对INTEGRAL源的分类。
• 评估源关联的完整性和可靠性，特别是当误差圆存在潜在错配时。

提出的方法

• 将19个INTEGRAL IBIS源与软X射线（ROSAT、XMM-Newton、Swift、Chandra）、射电（NVSS、SUMSS、MGPS）和光学星表进行位置交叉比对，将误差圆缩小至<5角秒。
• 基于空间重合性和多波段一致性，选择候选光学对应体。
• 利用分布在北半球和南半球的6台望远镜进行光学光谱观测，包括10.4米大天顶望远镜（Gran Telescopio Canarias）和3.9米英国施密特望远镜（AAT）。
• 通过分析光谱特征（发射线和吸收线）确定红移，并将源分类为AGN、激变变星、共生星或大质量X射线双星。
• 对X射线或射电关联位于90% IBIS误差圆之外的源保持谨慎态度，并以星号标注。
• 在可用时，使用档案的6dF光谱数据以补充观测结果。

实验结果

研究问题

• RQ1 19个由INTEGRAL的IBIS仪器探测到但其他波段缺乏清晰对应体的硬X射线源的真实本质是什么？
• RQ2 其中有多少个是活动星系核（AGNs）？它们的红移和光谱类型分别是什么？
• RQ3 这些源中有多少个起源于银河系？其恒星或双星分类为何？
• RQ4 多波段交叉关联（X射线、射电、光学）在存在位置偏移时，能在多大程度上确认正确的对应体？
• RQ5 光学光谱学能否解决先前分类中的模糊性，例如双Seyfert 2型源或磁激变变星？

主要发现

• 在已识别的19个源中，14个为活动星系核（AGNs），其中12个被归类为类型1（宽线）AGNs。
• 所识别的最遥远AGN为IGR J12319−0749，红移z = 3.12，使其成为迄今探测到的第二遥远的INTEGRAL源。
• 5个源为银河系起源：其中两个极有可能为磁激变变星（CVs），一个为共生星，一个可能为RS Canum Venaticorum变星，一个为大质量X射线双星（HMXB）。
• AX J1740.2−2903的光学光谱排除了其为共生X射线双星的可能性，因未检测到晚期型巨星的连续谱。
• IGR J03249+4041的双Seyfert 2型特性得到证实，支持了早期多历元数据的推测。
• 激变变星和HMXB（如IGR J19173+0747）的光谱显示显著消光，与视线方向高消光一致。