[论文解读] Unveiling the nature of INTEGRAL objects through optical spectroscopy. VIII. Identification of 44 newly detected hard X-ray sources

N. Masetti, P. Parisi+18 more|arXiv (Cornell University)|Jun 21, 2010

Astrophysical Phenomena and Observations参考文献 73被引用 40

一句话总结

本研究通过光学光谱和多波段交叉相关，从INTEGRAL巡天中识别出44个此前未知的硬X射线源。结果证实活动星系核（AGNs）主导了该源群（44个中占32个），此外还探测到激变变星、大质量与小质量X射线双星，以及LINER型AGNs，表明光学光谱在解析硬X射线未识别源本质方面具有显著有效性。

ABSTRACT

(abridged) Hard X-ray surveys performed by the INTEGRAL satellite have discovered a conspicuous fraction (up to 30%) of unidentified objects among the detected sources. Here we continue our identification program by selecting probable optical candidates using positional cross-correlation with soft X-ray, radio, and/or optical archives, and performing optical spectroscopy on them. As a result, we identified or more accurately characterized 44 counterparts of INTEGRAL sources: 32 active galactic nuclei, with redshift 0.019 < z < 0.6058, 6 cataclysmic variables (CVs), 5 high-mass X-ray binaries (2 of which in the Small Magellanic Cloud), and 1 low-mass X-ray binary. This was achieved by using 7 telescopes of various sizes and archival data from two online spectroscopic surveys. The main physical parameters of these hard X-ray sources were also determined using the available multiwavelength information. AGNs are the most abundant population among hard X-ray objects, and our results confirm this tendency when optical spectroscopy is used as an identification tool. The deeper sensitivity of recent INTEGRAL surveys enables one to begin detecting hard X-ray emission above 20 keV from sources such as LINER-type AGNs and non-magnetic CVs.

研究动机与目标

• 识别INTEGRAL卫星探测到的先前未识别硬X射线源的本质。
• 通过将其与光学对应体关联，减少硬X射线天空中未分类源的比例。
• 利用多波段数据和光谱学表征硬X射线辐射体的物理特性。
• 评估光学光谱与软X射线及射电星表交叉相关在源识别中的有效性。
• 通过解析暗淡且遥远的硬X射线发射体的本质，深化对高能天空的理解。

提出的方法

• 对通过与软X射线、射电和光学档案进行位置交叉相关选出的候选对应体进行光学光谱观测。
• 利用分布在多个大洲的7台地面望远镜（不同尺寸）进行光谱后续观测。
• 将INTEGRAL探测结果与档案光谱巡天（如SDSS、VVV）交叉参考，以确认红移和发射线特征。
• 利用来自Chandra、XMM-Newton、Swift、2MASS、NED、SIMBAD和HyperLeda的数据进行多波段分析，以优化源分类。
• 利用Chandra和XMM-Newton提供的角秒级软X射线误差框，尽可能确认关联关系。
• 基于发射线轮廓（宽线与窄线）、红移和X射线特性对源进行分类，以确定其为AGN、CV或XRB性质。

实验结果

研究问题

• RQ1 在INTEGRAL探测到的先前未识别硬X射线源中，主导的天体物理类别是什么？
• RQ2 光学光谱结合多波段交叉相关在识别硬X射线源对应体方面有多高效？
• RQ3 在深度INTEGRAL硬X射线巡天中，除AGNs外还能探测到哪些类型的高能辐射体？
• RQ4 通过该方法能否识别出暗淡或低光度的硬X射线发射体，如LINERs和非磁性激变变星？
• RQ5 当前软X射线定位能力（如Chandra）在多大程度上解决了光学对应体关联中的模糊性？

主要发现

• 共识别出44个新硬X射线源，其中32个被归类为活动星系核（AGNs），包括18个赛弗特1型星系、13个赛弗特2型星系、2个LINER、1个X射线明亮但光学正常星系（XBONG），以及1个I型类星体（QSO）。
• 识别出6个激变变星（CVs），其中1个可能为非磁性系统，表明该方法对这类系统的灵敏度较高。
• 确认了5个大质量X射线双星（HMXBs），包括2个位于大麦哲伦云、2个为银河系内的Be/X射线双星，另有1个可能为超巨星B[e]/X射线双星。
• 识别出1个低质量X射线双星（LMXB），证实了此类系统存在于硬X射线天空中。
• 该巡天探测到LINER型AGNs和非磁性CVs在20 keV以上的硬X射线发射，表明近期INTEGRAL巡天具有更深的探测灵敏度。
• 光学光谱结合软X射线定位的方法被证明极为有效，自2004年以来，该计划共获得148次光谱识别，占177次中的绝大多数。