[论文解读] A Hard Medium Survey with ASCA. IV: the Radio-Loud Type 2 QSO AXJ0843+294 2

R. Della Ceca, V. Braito+7 more|ArXiv.org|May 27, 2003

Astrophysical Phenomena and Observations参考文献 47被引用 11

一句话总结

该论文通过多波段分析将 AX J0843+2942 确认为一颗高光度、X射线遮蔽、射电噪的 II型类星体（II型 QSO）。其硬X射线谱具有光子指数 Γ = 1.72，固有吸收量 NH = 1.44 × 10²³ cm⁻²，确认其为一颗光度高、遮蔽严重的活动星系核，总辐射光度约为 3 × 10⁴⁵ erg s⁻¹，与约 2 × 10⁹ M⊙ 的黑洞质量及高吸积率（Lion/L_Edd ~ 0.13）一致。

ABSTRACT

We discuss the X-ray, optical and radio properties of AX J0843+2942, a high luminosity Type 2 AGN found in the ASCA Hard Serendipitous Survey. The X-ray spectrum is best described by an absorbed power-law model with photon index of Gamma = 1.72 (+0.3 -0.6) and intrinsic absorbing column density of NH = 1.44 (+0.33 -0.52) x 10E23 cm-2. The intrinsic luminosity in the 0.5-10 keV energy band is ~ 3x10E45 erg s-1, well within the range of quasar luminosities. AX J0843+2942, positionally coincident with the core of a triple and strong (S_1.4 GHz ~ 1 Jy; P_1.4 GHz ~ 9 x 10E33 erg s-1 Hz-1) radio source, is spectroscopically identified with a Narrow Line object (intrinsic FWHM of all the permitted emission lines <= 1200 km s-1) at z=0.398, having line features and ratios typical of Seyfert-2 like objects. The high X-ray luminosity, coupled with the high intrinsic absorption, the optical spectral properties and the radio power, allow us to propose AX J0843+2942 as a Radio-Loud "Type 2 QSO". A discussion of the SED of this object is presented here together with a comparison with the SED of Ultra Luminous Infrared Galaxies, other "Type 2 QSO" candidates from the literature, and "normal" Radio-Quiet and Radio-Loud QSOs.

研究动机与目标

• 通过ASCA硬X射线意外巡天中的多波段分析，识别并表征一颗高光度、X射线遮蔽的活动星系核。
• 确定高吸收、射电噪的活动星系核（分类为 II型 QSO）是否存在，并可通过硬X射线巡天探测到。
• 研究 AX J0843+2942 的能谱能量分布（SED），并与其它活动星系核类型及超亮红外星系（ULIRGs）进行比较。
• 通过比较消光量（EB-V）与X射线柱密度（NH），评估喷流周围介质中的尘气比。
• 利用X射线和射电光度及标准标定关系，估算黑洞质量和吸积率。

提出的方法

• 使用ASCA GIS2数据对1–10 keV能段进行全波段X射线谱分析，采用被吸收幂律模型进行拟合。
• 应用被吸收幂律模型：F(E) ∝ E⁻ᵞ × exp(−NH × σ(E))，其中 Γ 和 NH 为自由参数。
• 利用光学光谱将源分类为窄线源，红移 z = 0.398 时，FWHM < 1200 km s⁻¹。
• 结合射电流量密度（S₁.₄GHz ≈ 1 Jy）和射电光度（P₁.₄GHz ≈ 9 × 10³³ erg s⁻¹ Hz⁻¹）将其分类为射电噪源。
• 通过整合X射线、光学和近红外测光数据构建SED，并与类星体模板及其他活动星系核类型进行比较。
• 利用关系式 M_BH ∝ L_X^(1/2) 估算黑洞质量，并通过 L_ion/L_Edd 估算吸积率，假设辐射效率为1%。

实验结果

研究问题

• RQ1 尽管存在强烈吸收，高光度、X射线遮蔽、射电噪的活动星系核（II型 QSO）是否仍能在硬X射线巡天中被探测到？
• RQ2 AX J0843+2942 的 SED 与 ULIRGs、射电安静和射电噪类星体，以及其他 II型 QSO 候选源相比有何异同？
• RQ3 喷流周围区域的尘气比（EB-V/NH）的推断值是多少？与银河系标准相比如何？
• RQ4 AX J0843+2942 的黑洞质量与吸积率估计值是多少？与已知射电噪活动星系核群体相比有何差异？
• RQ5 在考虑消光影响后，观测到的光学/近红外颜色是否与标准类星体模板一致？

主要发现

• X射线谱最佳拟合为被吸收幂律，光子指数为 Γ = 1.72⁺⁰.³₋₀.₆，固有柱密度为 NH = 1.44⁺⁰.³₃₋₀.₅² × 10²³ cm⁻²，99%置信度下限为 4 × 10²² cm⁻²。
• 固有 0.5–10 keV X射线光度约为 3 × 10⁴⁵ erg s⁻¹，确认其为类星体量级源。
• AX J0843+2942 为射电噪源，S₁.₄GHz ≈ 1 Jy，P₁.₄GHz ≈ 9 × 10³³ erg s⁻¹ Hz⁻¹，处于 FRII 型射电星系的光度范围。
• 光学光谱显示窄发射线（FWHM < 1200 km s⁻¹），符合塞弗特-2型和 II型 QSO 的典型特征，证实其被遮蔽的性质。
• 近红外与光学颜色可被标准类星体模板良好拟合，EB-V ≈ 0.6，暗示尘气比 EB-V/NH ≈ ~4 × 10⁻²⁴ mag cm²，约为银河系值的1/40，显著偏低。
• 估算的黑洞质量约为 2 × 10⁹ M⊙，电离光度（L_ion）约为 4 × 10⁴⁶ erg s⁻¹，对应 L_ion/L_Edd ≈ 0.13，吸积率约为爱丁顿速率的1.3倍，与 FRII 型射电源一致。