[论文解读] The XMM-Newton Serendipitous Survey. V. The Second XMM-Newton Serendipitous Source Catalogue

M. G. Watson, A. C. Schröder+48 more|Bristol Research (University of Bristol)|Jul 7, 2008

Astrophysical Phenomena and Observations参考文献 62被引用 303

一句话总结

本论文介绍了2XMM星表，这是迄今创建的最大的X射线源星表，源自7年间3,491次XMM-Newton指向观测。星表包含超过500平方度范围内246,897次检测，对应191,870个独特的X射线源，具有高天体测量精度（典型值1.5″）和通量极限低至0.5–2.0 keV能带中约2 × 10⁻¹⁵ erg cm⁻² s⁻¹，使对活动星系核、星系团以及稀有X射线源的深度研究成为可能，这些源的通量水平主导了宇宙X射线背景。

ABSTRACT

Aims: Pointed observations with XMM-Newton provide the basis for creating catalogues of X-ray sources detected serendipitously in each field. This paper describes the creation and characteristics of the 2XMM catalogue. Methods: The 2XMM catalogue has been compiled from a new processing of the XMM-Newton EPIC camera data. The main features of the processing pipeline are described in detail. Results: The catalogue, the largest ever made at X-ray wavelengths, contains 246,897 detections drawn from 3491 public XMM-Newton observations over a 7-year interval, which relate to 191,870 unique sources. The catalogue fields cover a sky area of more than 500 sq.deg. The non-overlapping sky area is ~360 sq.deg. (~1% of the sky) as many regions of the sky are observed more than once by XMM-Newton. The catalogue probes a large sky area at the flux limit where the bulk of the objects that contribute to the X-ray background lie and provides a major resource for generating large, well-defined X-ray selected source samples, studying the X-ray source population and identifying rare object types. The main characteristics of the catalogue are presented, including its photometric and astrometric properties .

研究动机与目标

• 从XMM-Newton观测中偶然检测到的X射线源创建一个全面且高精度的X射线源星表。
• 通过采用更新的定标、增强的处理流程以及增加源参数，改进首个XMM-Newton星表（1XMM）。
• 提供一个大而明确定义的、以X射线选源的样本，覆盖天空的显著部分，通量水平对理解X射线背景至关重要。
• 通过一个稳健且公开可访问的数据资源，支持对X射线源群体（包括稀有天体类型）的详细研究。
• 通过提供源匹配所需的测光和天体测量精度，支持高效的多波段后续观测，与光学及其他星表进行匹配。

提出的方法

• 使用更新的仪器定标参数，对3,491次公开的XMM-Newton指向观测中的EPIC X射线数据进行重新处理，采用改进的处理流程。
• 利用基于小波的算法检测全能量范围（0.2–12.0 keV）内的点源和扩展X射线源。
• 通过天体测量精化，实现典型1.5″的精度，最佳情况达每源0.35″。
• 通过MOS1/MOS2与pn仪器之间的交叉比较实现测光定标，MOS仪器的精度达到≤5%，pn与MOS比较的精度达到≤10%。
• 使用“总标志”参数标记源的可靠性，以识别高置信度检测（标志=0）。
• 为最亮的38,320个源创建额外的数据产品，包括光 light curves 和 spectra。

实验结果

研究问题

• RQ1 在2000年至2007年XMM-Newton观测的偶然调查中，共检测到多少个独特的X射线源？
• RQ2 2XMM星表源在不同仪器和能量带中的测光与天体测量精度如何？
• RQ3 星表在不同能量带中的通量极限是多少？与主导宇宙X射线背景的通量水平相比如何？
• RQ4 2XMM星表的天区覆盖范围与以往X射线巡天相比如何，特别是在非重叠区域和总面积方面？
• RQ5 源类型（点源与扩展源）的分布如何？这一分布如何反映天空中X射线源的群体特征？

主要发现

• 2XMM星表包含从3,491次XMM-Newton观测中提取的246,897次检测，对应191,870个独特源。
• 总天区覆盖约为560 deg²，非重叠区域约为360 deg²，覆盖约天空的1%。
• MOS1/MOS2的中位曝光时间为~16,000 s，pn的中位曝光时间为~12,500 s/次观测。
• 在10%天区覆盖下，0.5–2.0 keV能带的通量极限达到~2 × 10⁻¹⁵ erg cm⁻² s⁻¹；在90%天区覆盖下，通量极限为~10 × 10⁻¹⁵ erg cm⁻² s⁻¹。
• 星表实现了典型1.5″的天体测量精度，最佳源可达0.35″。
• 测光精度为MOS1/MOS2比较≤5%，pn/MOS比较≤10%。