УДК 524.7
ОТОЖДЕСТВЛЕНИЕ ЧЕТЫРЕХ РЕНТГЕНОВСКИХ ИСТОЧНИКОВ ИЗ КАТАЛОГОВ ОБСЕРВАТОРИЙ ИНТЕГРАЛ И SWIFT
© 2013 г. А. А. Лутовинов1*, А. И. Миронов1,2, Р.А.Буренин1, М. Г. Ревнивцев1, С. С. Цыганков3,4,1, М. Н. Павлинский1, И. В. Коробцев5, М. В. Еселевич5
1 Институт космических исследований РАН, Москва 2Московский физико-технический институт, г. Долгопрудный 3FINCA, Университет Турку, Финляндия 4Университет Оулу, Финляндия 5Институт солнечно-земной физики СО РАН, Иркутск Поступила в редакцию 18.03.2013 г.
В работе проведено отождествление четырех жестких рентгеновских источников из каталогов обсерваторий ИНТЕГРАЛ и Swift. Используя данные рентгеновских обсерваторий ИНТЕГРАЛ, Swift, ROSAT и Chandra, a также наблюдения оптических телескопов РТТ-150 и АЗТ-33ИК, для каждого из исследуемых объектов были получены рентгеновские и оптические спектры. Показано, что два источника (SWIFT J1553.6+2606 и SWIFT J1852.2+8424) имеют внегалактическую природу: первый является квазаром, а регистрируемый рентгеновский поток от второго представляет собой суммарное излучение двух сейфертовких галактик первого типа, находящихся на красных смещениях 0.1828 и 0.2249. Источник IGR J22534+6243 находится в нашей Галактике и является рентгеновским пульсаром с периодом ^46.674 с, входящим в состав массивной двойной системы, скорее всего с Be-звездой. Природа еще одного галактического источника SWIFT J1852.8+3002 до конца неясна и для ее установления необходимы спектроскопические наблюдения в инфракрасном диапазоне длин волн.
Ключевые слова: рентгеновские источники, активные ядра галактик, рентгеновские двойные системы.
DOI: 10.7868/S0320010813080068
ВВЕДЕНИЕ
Ценность астрофизических обзоров неба, выполняемых в разных диапазонах длин волн, для их последующего использования при изучении физических и статистических свойств разных популяций источников непосредственно связана как с полнотой самих обзоров, так и с полнотой отождествления и определения природы регистрируемых в них объектов. Наиболее полными обзорами всего неба в жестких рентгеновских лучах (>15 кэВ) на настоящее время являются обзоры обсерваторий ИНТЕГРАЛ (Кривонос и др., 2010а, 2012; Берд и др., 2010) и Swift (Кусумано и др., 2010; Баумгатнер и др., 2013). Эти обзоры обладают очень высокой полнотой отождествления зарегистрированных источников — в частности, в обзоре Галактической плоскости обсерваторией ИНТЕГРАЛ эта полнота достигает 92% (Кривонос и др., 2012). Такой высокий показатель был достигнут в
Электронный адрес: aal@iki.rssi.ru
результате многолетней работы нескольких научных групп в мире (см., например, обзор Паризи и др., 2013, и ссылки там; Мазетти и др., 2007, 2010; Томсик и др., 2008, 2009), в том числе и нашей (Бикмаев и др., 2006, 2008; Буренин и др., 2008, 2009; Лутовинов и др., 2012а,б; Карасев и др., 2012), с использованием данных наблюдений в мягком рентгеновском (<10 кэВ), оптическом и инфракрасном диапазонах длин волн.
Настоящая работа является очередной в рамках проводимой нами программы по локализации и отождествлению жестких рентгеновских источников из каталогов обсерваторий ИНТЕГРАЛ и Swift. В выборку были включены четыре объекта из каталога галактической плоскости обсерватории ИНТЕГРАЛ (Кривонос и др., 2012) и 70-месячного каталога всего неба обсерватории Swift (Баумгатнер и др., 2013): IGR J22534+6243, SWIFT J1553.6+2606, SWIFT J1852.2+8424 и SWIFT J1852.8+3002. Помимо результатов оптических наблюдений в статье также приведены ре-
зультаты спектрального и временного анализа этих источников, полученные по данным обсерваторий ИНТЕГРАЛ, Swift, ROS AT и Chandra.
НАБЛЮДЕНИЯ И АНАЛИЗ ДАННЫХ
Исследуемые в работе объекты были обнаружены телескопами IBIS обсерватории ИНТЕГРАЛ (Винклер и др., 2003) и BAT обсерватории Swift (Герелс и др., 2004) как слабые источники жесткого рентгеновского излучения (>15 кэВ). Типичная точность локализации таких объектов указанными выше приборами составляет 4 — 7' (Кривонос и др., 2010б; Туллер и др., 2010), что делает практически невозможным их непосредственное отождествление в оптическом и инфракрасном диапазонах длин волн. Области неба вокруг источников SWIFT J1553.6+2606, SWIFT J1852.2+8424 и SWIFT J1852.8+3002 наблюдались телескопом XRT обсерватории Swift, что позволило зарегистрировать их в мягком рентгеновском диапазоне энергий 0.6—10 кэВ и улучшить точность локализации до нескольких секунд дуги (Баумгатнер и др., 2013). Источник IGR J22534+6243 впервые был обнаружен на суммарной карте неба, полученной в течение девятилетнего обзора Галактической плоскости обсерваторией ИНТЕГРАЛ (Кривонос и др., 2012). Изучение архивных данных показало, что область неба вокруг этого объекта ранее наблюдалась обсерваториями ROSAT и Chandra, а также телескопом XRT/Swift, и что во всех этих наблюдениях внутри области локализации, полученной обсерваторией ИНТЕГРАЛ, значимо регистрируется источник мягкого рентгеновского излучения, который может быть отождествлен с объектами 1RXS J22535.2+624354, CXOU J225355.1 + +624336 и 2MASS J22535512+6243368 (Ланди и др., 2012; Израэль и др., 2012). Кроме того, поданным обсерватории Chandra и телескопа XRT/Swift Хальперн (2012) обнаружил пульсации рентгеновского излучения от этого источника с периодом ~46.67 с. В совокупности со свойствами оптической звезды (Мазетти и др., 2012) это позволило предположительно отнести источник IGR J22534+ +6243 к классу рентгеновских пульсаров, входящих в состав массивных двойных систем. Координаты всех четырех исследуемых объектов, полученные в результате анализа данных телескопа XRT в рамках настоящей работы, приведены в табл. 1; точность локализации составляет ~3.5".
Основные оптические наблюдения были проведены в ночь на 5 июля 2012 г. на 1.5-м российско-турецком телескопе (РТТ-150) при помощи спектрометра среднего и низкого разрешения TFOSC1 .
1 http://hea.iki.rssi.ru/rtt150/ru/index.php?page=tfosc
Таблица 1. Список и координаты источников
Название RA (J2000) Dec(J2000)
SWIFT J 1553.6+2606 15h53m34.91s 26° 14'41.8"
SWIFT J1852.2+8424A 18h50m24.76s 84° 22'41.0"
SWIFT J1852.2+8424B 18h46m50.25s 84° 25'02.2"
SWIFT J 1852.8+3002 18h52m49.50s 30° 04'27.3"
IGR J22534+6243 22h53m55.10s 62° 43'36.8"
Для спектроскопии использовалась гризма N15 со спектральным разрешением A (полная ширина на полувысоте), дающая наиболее широкий диапазон длин волн (3500—9000 A) и наибольшую квантовую эффективность; время накопления сигнала составило 900 сек для источников SWIFT J1852.8+3002 и IGR J22534+6243, 1200 сек для SWIFT Л852.2+8424А, 1800 сек для SWIFT J 1553.6+2606 и SWIFT J1852.2+8424B.
Дополнительные спектральные наблюдения источника IGR J22534+6243 в оптическом диапазоне были проведены при помощи телескопа АЗТ-33ИК Саянской обсерватории ИСЗФ СО РАН 1 марта 2013 г. Для этих наблюдений был использован спектрометр UAGS, установленный в кассегренов-ском фокусе телескопа. При этом использовалась решетка 1300 штр./мм, которая давала возможность получить спектр в диапазоне 6250—6850 A, т.е. около линии На, с разрешением около 4 A.
Обработка оптических данных проводилась стандарным образом, при помощи математического обеспечения IRAF2 и собственного математического обеспечения.
Для спектрального и временного анализа источников в области энергий 0.2—10 кэВ были использованы данные наблюдений телескопа XRT обсерватории Swift и обсерватории Chandra (для IGR J22534+6243). Их обработка осуществлялась соответствующим программным обеспечением3 и пакетом программ FTOOLS 6.11. Спектр источника IGR J22534+6243 в жестких рентгеновских лучах (>20 кэВ) был получен по данным обсерватории ИНТЕГРАЛ с помощью программного обеспечения, разработанного в ИКИ РАН (см. подробнее Кривонос и др., 2010б).
2 http://iraf.noao.edu
3 http://swift.gsfc.nasa.gov и http://cxc.harvard.edu/ciao/
Swift/BAT, 7'
ЛУТОВИНОВ и др. (б)
20
15 -
S о
^10
о
х л
С 5 -
4000 5000
6000 X, À
7000 8000
1
Энергия, кэВ
10
Рис. 1. Изображения областей неба вокруг источника SWIFT J1553.6+2606 в рентгеновском (а) и оптическом (б) диапазонах длин волн. Кружком показана область локализации объекта по данным телескопа BAT (радиус 7'). Цифрами 1 и 2 и стрелками отмечены положения его предполагаемых рентгеновских и оптичемих компаньонов. Кружком показана область локализации объекта по данным телескопа BAT (7'). (в) Оптический спектр второго источника, полученный по данным телескопа РТТ-150. (г) Энергетические спектры источников 1 (точки) и 2 (крестики) по данным телескопа XRT. Сплошной и штриховой линиями, соответственно, показаны модели наилучшей аппроксимации. Для наглядности спектр источника 2 умножен на 0.1.
2
0
РЕЗУЛЬТАТЫ
Большинство объектов из табл. 1 находится достаточно высоко над галактической плоскостью, а источник IGR J22534+6243 хоть и расположен близко к ней (b ~ 3°), однако далеко от центральных областей Галактики (l ~ 110°), поэтому точности локализации ~3.5", в принципе, хватает для отождествления мягких рентгеновских источников в оптическом диапазоне. С другой стороны, слабые объекты из каталога обсерватории Swift, обнаруженные телескопом BAT, имеют точность локализации ^6-7' (Туллер и др., 2010), что может приводить к неоднозначностям еще на этапе их отождествления с источниками мягкого рент-
геновского излучения. Среди четырех объектов из табл. 1 таких источников оказадось два.
SWIFT J1553.6+2606
В 70-месячном каталоге обсерватории Swift (Баумгатнер и др., 2013) в качестве оптического компаньона источника SWIFT J1553.6+2606 указан объект SDSS J155334.73+261441.4, являющийся квазаром, находящимся на красном смещении z = 0.1664 ± 0.0013. Однако расстояние между координатами источника SWIFT J1553.6+2606, определенным по данным телескопа BAT, и положением квазара на небе составляет ~9', что
Swift/BAT, 7'
A
(б)
■'V
4000 5000 6000 7000 8000 9000 4000 5000 6000 7000
X, Ä X, Ä
8000
Рис. 2. Изображения областей неба вокруг источника SWIFT J1852.2+8424 в мягком рентгеновском (а) и оптическом (б) диапазонах длин волн. Кружком показана область локализации объекта по данным телескопа BAT (
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.