[论文解读] Unveiling the nature of INTEGRAL objects through optical spectroscopy. VI. A multi-observatory identification campaign

N. Masetti, E. Mason+19 more|ArXiv.org|Feb 7, 2008

Astrophysical Phenomena and Observations参考文献 65被引用 89

一句话总结

本研究利用南北半球八台望远镜的光学光谱观测以及档案天空调查，识别出39个此前未知或表征不足的INTEGRAL硬X射线源。主要发现为，74%的源为活动星系核（AGNs），其余为X射线双星、激变变星及其他恒星天体，证明了多波段交叉相关与光谱观测在识别硬X射线源方面的有效性。

ABSTRACT

Using 8 telescopes in the northern and southern hemispheres, plus archival data from two on-line sky surveys, we performed a systematic optical spectroscopic study of 39 putative counterparts of unidentified or poorly studied INTEGRAL sources in order to determine or at least better assess their nature. This was implemented within the framework of our campaign to reveal the nature of newly-discovered and/or unidentified sources detected by INTEGRAL. Our results show that 29 of these objects are active galactic nuclei (13 of which are of Seyfert 1 type, 15 are Seyfert 2 galaxies and one is possibly a BL Lac object) with redshifts between 0.011 and 0.316, 7 are X-ray binaries (5 with high-mass companions and 2 with low-mass secondaries), one is a magnetic cataclysmic variable, one is a symbiotic star and one is possibly an active star. Thus, the large majority (74%) of the identifications in this sample belongs to the AGN class. When possible, the main physical parameters for these hard X-ray sources were also computed using the multiwavelength information available in the literature. These identifications further underscore the importance of INTEGRAL in studying the hard X-ray spectra of all classes of X-ray emitting objects, and the effectiveness of a strategy of multi-catalogue cross-correlation plus optical spectroscopy to securely pinpoint the actual nature of still unidentified hard X-ray sources.

研究动机与目标

• 确定IBIS仪器探测到的39个未明确识别或研究不足的INTEGRAL硬X射线源的真实性质。
• 通过结合多波段交叉相关与信噪比高的光学光谱观测，减少源识别中的模糊性。
• 评估不同源类型（尤其是AGNs和X射线双星）在银河系及河外天空中硬X射线源中的分布比例。
• 为缺乏精确软X射线位置的源提供可靠识别，特别是位于银道面和银极区的源。
• 通过验证‘星表交叉相关后进行光谱后续观测’的策略，为未来识别工作提供支持。

提出的方法

• 在南北半球的八座主要天文台（包括ESO、AAO、Apache Point等）开展光学光谱观测。
• 将新获得的光谱数据与2MASS和斯隆数字巡天的档案数据相结合，以改善源的定位与分类。
• 在INTEGRAL源位置与光学/近红外星表之间执行多波段交叉相关，以识别潜在对应体。
• 利用发射线诊断（如[O III] λ5007、Hα、Hβ）对AGNs进行分类，包括赛弗特1型、赛弗特2型及BL Lac候选体。
• 通过发射线的红移测量估算AGN候选体的距离与光度。
• 基于光学光谱特征（如巴尔末发射线、He II λ4686以及质量转移的证据）评估X射线双星候选体。

实验结果

研究问题

• RQ1 39个来自INTEGRAL第三版IBIS巡天、在其他波段无明确对应体的硬X射线源的真实本质是什么？
• RQ2 多台望远镜联合光谱观测活动在识别此前未分类的INTEGRAL源物理类别的有效性如何？
• RQ3 未识别的硬X射线源中，AGN所占比例是多少？其红移与光度与已知AGN群体相比如何？
• RQ4 当软X射线位置不明确或不可用时，光学光谱能否解决源关联的模糊性？
• RQ5 在银河系平面中，高度遮蔽或尘埃包裹的源在硬X射线源总体中扮演何种角色？

主要发现

• 在已识别的39个源中，74%（29个）为活动星系核，包括13个赛弗特1型星系、15个赛弗特2型星系，以及1个可能的BL Lac对象。
• 7个源为X射线双星：5个大质量X射线双星（HMXBs）和2个小质量X射线双星（LMXBs）。
• 1个源为磁激变变星，1个为共生星，1个可能为活动恒星。
• AGN的红移范围为z = 0.011至z = 0.316，表明其为近邻与中等距离天体的混合体。
• 对于4个源（IGR J06292+4858、IGR J07437−5137、IGR J08023−6954、IGR J14561−3738），由于软X射线定位较差，其光学对应体仍属暂定。
• 本研究证实，光学光谱结合多星表交叉相关是识别硬X射线源的高效方法，尤其适用于银道面等高混淆区域。