[論文レビュー] The XMM-Newton Serendipitous Survey. V. The Second XMM-Newton Serendipitous Source Catalogue

M. G. Watson, A. C. Schröder+48 more|Bristol Research (University of Bristol)|Jul 7, 2008

Astrophysical Phenomena and Observations参考文献 62被引用数 303

ひとこと要約

本論文は、7年間にわたり3,491件のXMM-Newtonポイント観測から得られた、これまでで最大のX線源カタログ、2XMMカタログを提示する。このカタログには、500平方度以上をカバーする191,870個の固有のX線源が246,897件の検出を含み、通常1.5″の高精度な天体測位と、0.5–2.0 keVバンドで約2 × 10⁻¹⁵ erg cm⁻² s⁻¹のフラックス限界を有しており、宇宙X線背景を支配するフラックスレベルでのAGN、銀河団、およびレアなX線源の深宇宙的調査を可能にする。

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 .

研究の動機と目的

• XMM-Newton観測における偶然検出から、包括的で高精度なX線源カタログを作成すること。
• 初代XMM-Newtonカタログ（1XMM）を改善するため、更新されたキャリブレーション、強化された処理、および追加の源パラメータを統合すること。
• 宇宙X線背景を理解する上で重要なフラックスレベルで、天の川の顕著な割合をカバーする、大規模で明確に定義されたX線選択サンプルを提供すること。
• 信頼性の高い公開データリソースを通じて、レアなオブジェクトタイプを含むX線源集団の詳細な研究を支援すること。
• 光学および他の調査との照合に適した、天体測位と光度測定の精度を提供することで、効率的なマルチバンド追跡観測を可能にすること。

提案手法

• 更新された機器キャリブレーションを用いた改善されたパイプラインを用いて、3,491件の公開XMM-Newtonポイント観測からのEPICX線データを再処理すること。
• 0.2–12.0 keVの全エネルギー範囲にわたり、点状および拡張状のX線源を同定するウェーブレットベースのアルゴリズムを用いた源検出。
• 通常1.5″の精度を達成する天体測位の精練を実施し、最良のケースで1ソースあたり0.35″の精度を達成。
• MOS1/MOS2とpn機器間のクロス比較を用いた光度測定キャリブレーションを実施し、MOS間比較で≤5%、pn/MOS比較で≤10%の精度を達成。
• 「サムフラグ」パラメータを用いて源の信頼性をフラグ付けし、高信頼度検出（フラグ = 0）を特定。
• 最も明るい38,320個の源に対して、光度曲線とスペクトルを含む追加のデータ製品を作成。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 2000年から2007年の間のXMM-Newton観測における偶然調査で、合計で何個の固有のX線源が検出されたか？
• RQ2 2XMMカタログの源における光度測定と天体測位の精度は、異なる機器とエネルギー帯域でどのように異なるか？
• RQ3 カタログの異なるエネルギー帯域におけるフラックス限界は何か？ また、それらは宇宙X線背景を支配するフラックスレベルとどのように比較されるか？
• RQ4 2XMMカタログの天の川カバー範囲は、過去のX線調査と比較して、重複のない領域と合計領域の観点でどのように異なるか？
• RQ5 源のタイプ（点状対拡張状）の分布は何か？ そして、それらは空におけるX線源集団の性質をどのように示唆するか？

主な発見

• 2XMMカタログには、3,491件のXMM-Newton観測から得られた246,897件の検出が含まれており、それらは191,870個の固有の源に対応する。
• 全天のカバー範囲は約560 deg²であり、重複のない領域は約360 deg²で、天の川の約1%をカバーする。
• MOS1/MOS2あたりの中央値露光時間は約16,000 s、pnあたりは約12,500 sである。
• 0.5–2.0 keVバンドでは、10%の天の川カバー範囲で約2 × 10⁻¹⁵ erg cm⁻² s⁻¹のフラックス限界に達し、90%のカバー範囲では約10 × 10⁻¹⁵ erg cm⁻² s⁻¹である。
• 通常の天体測位精度は1.5″であり、最良の源では0.35″に達する。
• 光度測定精度はMOS1/MOS2比較で≤5%、pn/MOS比較で≤10%である。