[论文解读] The XMM-Newton Serendipitous Survey. II. First results from the AXIS high galactic latitude medium sensitivity survey

X. Barcons, FJ Carrera+26 more|Bristol Research (University of Bristol)|Oct 11, 2001

Astrophysical Phenomena and Observations参考文献 37被引用 46

一句话总结

本论文报告了XMM-Newton AXIS高银纬中等深度巡天的首批结果，识别出29个X射线源中的27个（93%），其通量极限为2×10⁻¹⁴ erg cm⁻² s⁻¹（0.5–4.5 keV能段）。主要发现是，10%的识别出的活动星系核（AGN）为宽吸收线类星体（BAL QSOs），与光学巡天结果一致，尽管其X射线谱未显示强烈的光致电离吸收，表明其固有吸收柱密度异常之低（<10²² cm⁻²）。

ABSTRACT

We present the first results on the identifications of a medium sensitivity survey (X-ray flux limit 2E-14 erg/cm2/s in the 0.5-4.5 keV band) at high galactic latitude (|b|&gt;20 deg) carried out with the XMM-Newton X-ray observatory within the AXIS observing programme. This study is being conducted as part of the XMM-Newton Survey Science Centre activities towards the identification of the sources in the X-ray serendipitous sky survey. The sample contains 29 X-ray sources in a solid angle of 0.26deg2 (source density 113 +/- 21 sources/deg2), out of which 27 (93%) have been identified. The majority of the sources are broad-line AGN (19), followed by narrow emission line X-ray emitting galaxies (6, all of which turn out to be AGN), 1 nearby non-emission line galaxy (NGC 4291) and 1 active coronal star. Among the identified sources we find 2 broad-absorption line QSOs (z~1.8 and z~1.9), which constitute ~10% of the AGN population at this flux level, similar to optically selected samples. Identifications of a further 10 X-ray sources fainter than our survey limit are also presented.

研究动机与目标

• 利用XMM-Newton偶然观测数据，对高银纬区域开展中等深度X射线巡天，识别并表征X射线源。
• 确定0.5–4.5 keV能段通量受限样本中X射线源的性质及其红移分布。
• 研究宽吸收线类星体（BAL QSOs）的X射线特性，并与光学选中的样本进行比较。
• 评估在源密度高但深度较浅的巡天中，X射线源识别的完整性和可靠性。

提出的方法

• 使用XMM-Newton EPIC仪器在全帧模式下开展中等深度X射线巡天，目标区域为|b| > 20°。
• 选取两个XMM-Newton观测（G133-69 Pos_2 和 Mkn 205），其在0.5–4.5 keV能段的通量极限为2×10⁻¹⁴ erg cm⁻² s⁻¹。
• 利用洛斯穆查乔斯天文台（INT, NOT, TNG, WHT）的4米望远镜进行地面光学后续观测，开展光谱和测光识别。
• 使用谱硬化比（HR₁）评估固有X射线吸收，将观测谱与幂律模型进行比较。
• 应用测光红移技术与光谱红移确定源的红移，并对AGN类型进行分类。
• 分析X射线谱，约束吸收柱密度并评估是否存在光致电离吸收特征。

实验结果

研究问题

• RQ1 在中等深度X射线巡天中，高银纬区域的主导源群体是什么？
• RQ2 本巡天中宽吸收线类星体（BAL QSOs）的X射线特性与光学选中的样本相比如何？
• RQ3 在本通量受限样本中，BAL QSOs是否表现出显著的固有X射线吸收，如理论模型所预期？
• RQ4 本X射线选中的样本中BAL QSOs的比例是多少？与光学巡天相比如何？
• RQ5 为何BAL QSOs在以往深度相似的ROSAT巡天中基本缺失？

主要发现

• 巡天在0.26 deg²区域内探测到29个X射线源，源密度为113 ± 21 sources deg⁻²，适合光纤光谱观测。
• 29个源中有27个（93%）成功识别，其中25个（86%）为活动星系核（AGN）。
• 在AGN中，19个为宽线AGN（BLAGN），6个为窄线AGN，1个为非发射线星系（NGC 4291），1个为活动日冕星。
• 识别出两个宽吸收线类星体（BAL QSOs），红移分别为z ≈ 1.8 和 z ≈ 1.9，占AGN总数的10%，与光学巡天结果一致。
• BAL QSOs的X射线谱未显示显著的光致电离吸收，推断的固有吸收柱密度<10²² cm⁻²，表明此类天体的柱密度异常之低。
• 谱硬化比（HR₁ ≈ -0.79 和 -0.62）与正常幂律谱一致，表明吸收特征可能因高红移而位于0.5–4.5 keV能段之下。