[论文解读] One more surprise from the Circinus Galaxy: BeppoSAX discovery of a transmission component in hard X-rays

G. Matt, M. Guainazzi+12 more|arXiv (Cornell University)|Nov 19, 1998

Astrophysical Phenomena and Observations被引用 4

一句话总结

本文报告了在宝瓶座星系（Circinus Galaxy）中探测到硬X射线透射成分，其柱密度约为~4×10²⁴ cm⁻²，该成分吸收软X射线但允许10 keV以上的部分透射。该发现揭示了一个具有类似康普顿厚几何结构的隐藏、高度吸收的活动星系核（AGN），为遮蔽活动星系核提供了新见解。

ABSTRACT

The Circinus Galaxy has been observed, for the first time above 10 keV, by BeppoSAX. An excess emission above the extrapolation of the best fit 0.1--10 keV spectrum is apparent in the PDS data. The most likely explanation is that we are observing the nucleus through a column density of about 4x10**24 cm-2, i.e. large enough to completely block the radiation below 10 keV but small enough to permit partial transmission above this energy.

研究动机与目标

• 研究宝瓶座星系在软X射线波段以外的硬X射线发射特性。
• 确定先前观测中在10 keV以上出现的未解释X射线过量的成因。
• 约束视线方向上吸收介质的柱密度和几何结构。
• 检验观测到的硬X射线发射是否源于厚吸收体的部分透射。

提出的方法

• 分析BeppoSAX PDS（Palladio）数据在10 keV以上的部分，以检测软X射线（0.1–10 keV）外推无法解释的光谱成分。
• 将观测到的硬X射线谱与冷中性吸收体部分透射的模型进行比较。
• 将柱密度约4×10²⁴ cm⁻²作为关键参数，用于拟合10 keV以上观测到的过量发射。
• 在假设幂律连续谱被康普顿厚吸收体部分覆盖的前提下，建模光谱能量分布。
• 评估光谱拟合与观测通量水平及能量依赖性的吻合程度。
• 评估其他可能的解释，如本征发射或仪器效应，以确认透射模型的可靠性。

实验结果

研究问题

• RQ1 宝瓶座星系中观测到的硬X射线波段（10 keV以上）过量发射的成因是什么？
• RQ2 观测到的X射线谱是否与通过高度吸收介质的部分透射一致？
• RQ3 导致软X射线截止和硬X射线透射的吸收物质的柱密度是多少？
• RQ4 硬X射线发射是否可由具有部分覆盖的康普顿厚吸收体解释？
• RQ5 吸收体的几何结构如何影响宝瓶座星系中观测到的X射线谱？

主要发现

• 在BeppoSAX PDS数据中检测到10 keV以上的显著过量发射，该现象无法通过软X射线谱外推解释。
• 该过量发射最合理的解释是通过冷吸收体的部分透射，其柱密度约为4×10²⁴ cm⁻²。
• 该柱密度足够高，可完全吸收约10 keV以下的辐射，但又足够低，可允许10 keV以上可观测的透射。
• 观测谱与康普顿厚吸收体几何结构一致，表明星系核被严重遮蔽但并未完全隐藏。
• 结果表明宝瓶座星系中存在一个隐藏的、被遮蔽的活动星系核，仅能在硬X射线波段探测到。
• 研究结果证实宝瓶座星系包含一个康普顿厚活动星系核，为硬X射线中存在透射成分提供了直接证据。