[论文解读] INTEGRAL/IBIS 7-year All-Sky Hard X-Ray Survey. Part II: Catalog of Sources

Roman Krivonos, Sergey S. Tsygankov+4 more|arXiv (Cornell University)|Jun 23, 2010

Astrophysical Phenomena and Observations参考文献 9被引用 53

一句话总结

本论文基于 INTEGRAL/IBIS 望远镜发布了为期7年的全天硬X射线巡天源表，探测到521个源，能量范围为17–60 keV，5σ检测灵敏度最低为3.7×10⁻¹² erg s⁻¹ cm⁻²。源表包含449个长期探测源（LtD）和53个短期探测源（StD），具有高识别完整度（96%为河外源，94%为银河系源），支持对全天硬X射线源的详细群体研究。

ABSTRACT

This paper is the second in a series devoted to the hard X-ray (17-60 keV) whole sky survey performed by the INTEGRAL observatory over seven years. Here we present a catalog of detected sources which includes 521 objects, 449 of which exceed a 5 sigma detection threshold on the time-averaged map of the sky, and 53 were detected in various subsamples of exposures. Among the identified sources with known and suspected nature, 262 are Galactic (101 low-mass X-ray binaries, 95 high-mass X-ray binaries, 36 cataclysmic variables, and 30 of other types) and 219 are extragalactic, including 214 active galactic nuclei (AGNs), 4 galaxy clusters, and galaxy ESO 389-G 002. The extragalactic (|b|>5 deg) and Galactic (|b|<5 deg) persistently detected source samples are of high identification completeness (respectively ~96% and ~94%) and valuable for population studies.

研究动机与目标

• 编制一份基于 INTEGRAL/IBIS 为期7年全天巡天的硬X射线源综合源表。
• 根据时间平均通量和瞬变光度行为，将探测到的源分类为长期探测源（LtD）和短期探测源（StD）。
• 在硬X射线波段内，实现对银河系源和河外源群体的高识别完整度。
• 为每个源提供光变曲线和通量分布直方图，以支持变异性与分类研究。
• 利用高灵敏度、全天覆盖且在银河系平面区域灵敏度增强的巡天数据，支持对硬X射线源群体的研究，特别是活动星系核（AGNs）和X射线双星。

提出的方法

• 利用2002年12月至2009年7月共7年期间的 INTEGRAL/IBIS 数据，生成时间平均天图，总有效积分时间约为83 Ms。
• 采用改进的天空重建方法，以抑制系统噪声并提升巡天灵敏度。
• 将长期探测源（LtD）定义为在7年时间平均图上超过5σ的源；将短期探测源（StD）定义为仅在3天或每周时间尺度的瞬时爆发期间被探测到的源。
• 采用通量阈值3.7×10⁻¹² erg s⁻¹ cm⁻²（5σ）以及通量极限值6.2×10⁻¹¹ erg s⁻¹ cm⁻²（覆盖天空的10%）和8.6×10⁻¹² erg s⁻¹ cm⁻²（覆盖天空的90%）进行灵敏度表征。
• 为每个源提供按每颗卫星轨道周期（约3天）平均的光变曲线，以及通量分布直方图，以评估其变异性。
• 根据已知性质对源进行分类：262个银河系源（101个低质量X射线双星LMXBs，95个高质量X射线双星HMXBs，36个激变变星CVs，30个其他类型），219个河外源（214个活动星系核AGNs，4个星系团，1个星系）。

实验结果

研究问题

• RQ1 在 INTEGRAL/IBIS 的硬X射线全天巡天中，源识别的完整度与可靠性如何？
• RQ2 长期探测源与短期探测源在通量分布和变异性行为上存在哪些差异？
• RQ3 7年 INTEGRAL/IBIS 硬X射线巡天在全天范围内的灵敏度与动态范围如何？
• RQ4 银河系源与河外源群体在源密度和分类完整度方面有何异同？
• RQ5 源的本征变异性与瞬时爆发如何影响源的探测阈值与分类结果？

主要发现

• 该巡天在17–60 keV能带内探测到521个硬X射线源，其中449个被归类为长期探测源（LtD），其通量在时间平均图上超过5σ阈值。
• 该巡天的最低灵敏度为3.7×10⁻¹² erg s⁻¹ cm⁻²（5σ），其中90%的天空覆盖至6.2×10⁻¹¹ erg s⁻¹ cm⁻²，10%的天空覆盖至8.6×10⁻¹² erg s⁻¹ cm⁻²。
• 对于|b| > 5°的源，河外源识别完整度达到约96%；对于|b| < 5°的源，银河系源识别完整度约为94%。
• 在521个源中，262个被识别为银河系源（101个LMXBs，95个HMXBs，36个CVs，30个其他），219个被识别为河外源（214个AGNs，4个星系团，1个星系）。
• 该源表包含53个短期探测源，主要为瞬变X射线双星或处于爆发状态的AGNs，如4U 1901+03 和 IGR J20187+4041，仅在高通量状态时被探测到。
• 该源表为所有源提供了光变曲线和通量直方图，支持详细的变异性分析与分类优化，通量单位为10⁻¹¹ erg s⁻¹ cm⁻²。