ПИСЬМА В АСТРОНОМИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ, 2009, том 35, № 2, с. 83-86
УДК 524.354.4
ОПТИЧЕСКОЕ ОТОЖДЕСТВЛЕНИЕ ЖЕСТКОГО РЕНТГЕНОВСКОГО ИСТОЧНИКА IGR J18257-0707
© 2009 г. Р. А. Буренин1*, И. Ф. Бикмаев2-3, М. Г. Ревнивцев1-4, Дж. А. Томсик5, С. Ю. Сазонов1,4, М. Н. Павлинский1, Р. А. Сюняев1,4
1Институт космических исследований РАН, Москва 2Казанский государственный университет 3Академия наук Татарстана, Казань 4Институт астрофизики Общества им. Макса Планка, Гархинг, Германия 5Лаборатория космических наук, Университет Калифорнии, Беркли, Калифорния, США
Поступила в редакцию 03.06.2008 г.
Представлены результаты отождествления жесткого рентгеновского источника IGR J18257—0707 в результате его спектрофотометрических наблюдений на оптическом телескопе РТТ-150. Точное положение рентгеновского источника, определенное при помощи наблюдений орбитальной обсерватории Чандра позволило уверенно связать его со слабым оптическим объектом (mR « 20.4), в спектре которого удалось обнаружить широкую эмиссионную линию На с красным смещением z = 0.037. Таким образом, источник IGR J18257—0707 является сейфертовской галактикой 1-го типа на красном смещении z = 0.037.
Ключевые слова: рентгеновские источники, гамма-источники, активные ядра галактик, оптические наблюдения.
OPTICAL IDENTIFICATION OF THE HARD X-RAY SOURCE IGR J18257-0707, by R. A. Bu-renin, I. F. Bikmaev, M. G. Revnivtsev, J. A. Tomsick, S. Yu. Sazonov, M. N. Pavlinsky, and R. A. Sun-yaev. We present the results of our optical identification of the hard X-ray source IGR J18257—0707 through its spectrophotometric observations with the optical RTT-150 telescope. The accurate position of the X-ray source determined using Chandra observations has allowed this source to be confidently associated with a faint optical object (mR « 20.4) whose optical spectrum exhibits a broad На emission line at redshift z = 0.037. Thus, the source IGR J18257-0707 is a type-1 Seyfert galaxy at redshift z = 0.037.
PACS numbers: 95.85.Kr; 95.85.Nv; 95.85.Pw; 98.54.Cm; 98.62.Tc
Key words: X-ray sources, gamma-ray sources, active galactic nuclei, optical observations.
Жесткий рентгеновский источник
ЮН Л18257—0707 был обнаружен в ходе обзора всего неба, который был проведен обсерваторией ИНТЕГРАЛ (Кривонос и др., 2007). Этот источник встречается в литературе также под именем ЮН Л18259—0706 (см., например, Стефен и др., 2006). Наша группа систематически проводит оптические наблюдения этих источников с целью определения их природы (Бикмаев и др., 2006а,б, 2008; Буренин и др., 2008; Сазонов и др., 2008; Князев и др., 2008). В случае источника ЮН Л18257—0707 определение оптического
Электронный адрес: rodion@hea.iki.rssi.ru
компаньона оказалось непростой задачей, поэтому результаты работы по его отождествлению мы приводим отдельно в этом сообщении.
В мягком рентгеновском диапазоне этот источник был обнаружен также в обзоре всего неба спутника РОСАТ и входит в каталог ярких источников этого обзора под именем ЩХБ Л182557.5—071021 (Фогес и др., 1999). Область ошибок имеет размер около 20", т.е. положение источника определяется гораздо точнее по сравнению с ошибкой положения жесткого рентгеновского источника по данным обсерватории ИНТЕГРАЛ, которая составляет около 5'. Однако этой точности по-прежнему недостаточно для од-
84
БУРЕНИН и др.
. iN ш :. Л-..у "" ■
E * т . щ щ '■' 1 ■ Рг-' щ : , я
-
1 " - jj ' J • ЩГ
* V: ♦ 3 30'' 1 1
Рис. 1. Изображение области неба вокруг источника IGR J18257—0707 в фильтре R. Кружком показано положение жесткого рентгеновского источника, полученное по результатам наблюдения обсерватории Свифт. Размер кружка (радиус б'.' 5) показывает ошибку определения положения источника. Стрелкой показан объект, который был отождествлен с рентгеновским источником при помощи наблюдений телескопа Chandra.
нозначного сопоставления с каким-либо объектом в оптическом диапазоне (рис. 1).
Положение жесткого рентгеновского источника было уточнено при помощи наблюдений рентгеновского телескопа на борту спутника Свифт, которые были проведены 12 февраля 2007 г. По этим данным были получены следующие координаты источника: а, 6 = 18 : 25 : 57.12, -07 : 10 : 24.4 (Л2000). Астрометрическая ошибка является, в основном, систематической и составляет около в". 5 (Моретти и др., 2006). Соответствующая область ошибок показана кружком на рис. 1.
Объект расположен на низкой галактической широте, Ь = 2?35, поэтому из-за высокой плотности звезд в этой области в область неопределенности положения рентгеновского источника (измеренного по данным рентгеновского спутника Свифт) попадает несколько звезд. Некоторые из них были исследованы нами в оптическом диапазоне. В частности, на российско-турецком 1.5-м телескопе, РТТ-150, при помощи спектрометра ТРОБС нами были получены спектры относительно яркой звезды, ше & 14.6, которая попадает в указанную область (рис. 1). Эта звезда оказалась обычной звездой спектрального класса К. Такая звезда вполне могла попасть в область ошибки положения источника случайно.
Для того чтобы еще уточнить положение рентгеновского источника IGR J18257—0707, 14 февраля 2008 г. были проведены наблюдения этой области при помощи телескопа Chandra. Было получено следующее положение рентгеновского источника: а,0 = 18:25:57.58, -07:10:22.8 (J2000). Ошибка определения положения в данном случае составляет всего 0'.'64 (на доверительном уровне 90%). Более подробно результаты наблюдений телескопа Чандра будут обсуждаться в отдельной статье (Томсик и др., 2008).
Уточненное положение рентгеновского источника IGR J18257—0707 позволяет однозначно соотнести его с оптическим объектом, который указан стрелкой на рис. 1. Он расположен на угловом расстоянии около 7" от центра области ошибок, полученной по данным рентгеновского телескопа спутника Свифт выше. Положение этого объекта совпадает также с положением инфракрасного источника 2MASS J18255759-0710229 из обзора 2MASS (Кутри и др., 2003).
Звездная величина этого оптического объекта составляет ~ 20.4, и обычно такой объект считается слишком слабым для спектроскопических наблюдений на 1.5-м телескопе. Однако даже при такой малой яркости объекта 1.5-м телескоп способен зарегистрировать яркие эмиссионные линии, если они имеются в спектре источника. С целью поиска таких линий на телескопе РТТ-150 нами были получены спектры этого источника с суммарной экспозицией 6300 с.
В этих наблюдениях использовалась щель шириной 100 мкм, соответствующая размеру 1. 78 на небе и Гризма № 15, обеспечивающая наибольшую световую эффективность и наиболее широкий спектральный диапазон (3500-9000 A). Спектральное разрешение в этом случае составило
^15 A (полная ширина на полувысоте). Обработка данных проводилась при помощи стандартного математического обеспечения IRAF1. Апертура для извлечения одномерного спектра объекта была задана при помощи спектра яркой звезды, которая расположена вблизи источника и также попадала в щель спектрометра.
Спектр, полученный в результате этих наблюдений, показан на рис. 2. В этом спектре хорошо видна широкая яркая линия излучения. Эквивалентная ширина этой линии составляет -276 A, полная ширина на половине высоты равна 3600 км/с. Такую большую ширину могут иметь только линии водорода в спектрах квазаров и активных ядер галактик. Это не могут быть линии, рядом с которыми
1 http://iraf.noao.edu
ОПТИЧЕСКОЕ ОТОЖДЕСТВЛЕНИЕ
85
5000 6000 7000 8000
100 80 60 40 20 0
9000 5000 X, А
6000 7000 8000 9000
Рис. 2. (а) — Спектр оптического объекта, отождествленного с жестким рентгеновским источником ЮЯ Л8257—0707. (б) — Этот же спектр, исправленный за поглощение в Галактике Е(В—V) = 2.01.
наблюдаются другие яркие линии излучения. Например, рядом с линией Нв должны наблюдаться яркие узкие запрещенные линии [0111], 4959, 5007, а рядом с линией Ъа должны быть видны линии ЫУ, 511У+01У, С1У и др.
Это должна быть линия На на красном смещении г = 0.037, и, в таком случае, объект является близкой сейфертовской галактикой 1-го типа, которые составляют основную часть внегалактических объектов среди оптических отождествлений новых жестких рентгеновских источников обсерватории ИНТЕГРАЛ (см., например, Бикмаев и др., 2006а; Буренин и др., 2008). Другие линии излучения, которые обычно наблюдаются в спектрах сейфертовских галактик 1-го типа, в этом случае не видны: яркие линии Нв и [0111], 4959, 5007 находятся в голубой области спектра, которая гораздо сильнее поглощена в диске Галактики, а узкие линии излучения, расположенные недалеко от На, такие как [БЫ], являются гораздо более слабыми и не видны из-за недостаточно высокого отношения сигнал—шум.
Спектр, исправленный за межзвездное покраснение в Галактике Е(В—V) = 2.01 (Шлегель и др., 1998), показан на рис. 2б. Как видно из этого рисунка, общая форма спектра примерно соответствует нетепловому спектру, который обычно наблюдается в оптических спектрах сейфертовских галактик (Элвис и др., 1994). При этом такое поглощение соответствует Л(Я) ж 5.1, т.е. величина этого объекта в полосе Я, исправленная за поглощение в Галактике, должна быть ж15.3. Если бы галактика, которой принадлежит это активное ядро, была сравнимой величины, она могла бы быть видна на прямых изображениях как протяженный
источник. Однако в нашем случае протяженность объекта уверенно определить сложно из-за того, что на объект накладываются крылья функции отклика от близлежащей яркой звезды. Это хорошо видно на рис. 3.
Колонка вещества, измеренная на луче зрения по данным наблюдений источника ЮЯ Л8257—0707 при помощи рентгеновского телескопа на борту обсерватории Свифт, составляет пНЬ = (1.4 ± 0.4) х 1022 см-2. При этом,
Рис. 3. Изображение активного ядра галактики, отождествленного с источником ЮЯ Л8257—0707 в фильтре I.
86
БУРЕНИН и др.
используя обычное для межзвездного вещества в Галактике соотношение пНЬ/Е(В—V) ж 4.8 х х 1021 см2, покраснение, определенное выше по картам межзвездной пыли, соответствует колонке вещества на луче зрения пнЬ ж 1 х 1022 см-2. Карты распределения нейтрального водорода в Галактике (Дикей, Локм
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.