七百万秒钱德拉南天深场：给出高度遮蔽活动星系核的最强观测限制

Highly obscured active galactic nuclei (AGNs) escaping even the current deepest X-ray surveys are often thought to be comparably numerous to unobscured and moderately obscured AGNs. These sources are necessary for fitting the cosmic X-ray background emission in the 10-30 keV band, play a crucial role in the supermassive black hole-galaxy evolution history, and contribute significantly to the overall growth of supermassive black holes. Despite of their importance, the numerous studies on highly obscured AGNs have typically been elusive, mainly due to their highly obscured nature that leads to samples of limited size and completeness. The improvement of such situation depends on obtaining more sensitive observational data. In light of the incoming ultradeep legacy data - 7Ms Chandra Deep Field-South Survey (7Ms CDFS) - by the end of 2014, the applicant proposes to carry out a series of systematic and timely studies on a large and relatively complete sample of highly obscured AGNs,including their searching, identification, spectral analysis, intrinsic hydrogen column density distribution, redshift distribution, number counts, as well as contribution to cosmic X-ray background, by making best use of the 7Ms CDFS data as well as other intensive complementary multiwavelength data. The goal is to place the most stringent observational constraints on the properties of the population of highly obscured AGNs across cosmic time.

高度遮蔽活动星系核（AGN）往往能够逃脱目前最深X射线巡天的探测，其常被认为和不遮蔽及中等遮蔽AGN数目相当,是拟合10-30keV宇宙X射线背景辐射所必需的成分，在超大质量黑洞-星系演化中扮演着关键角色，且显著贡献了超大质量黑洞的整体增长。高度遮蔽AGN如此重要，相关研究众多，但却常具有很大不确定性，主要源于其高度遮蔽的本质导致相关样本小且不完备。这一局面的改善有赖于更为灵敏观测数据的获得。鉴于2014年底即将获得七百万秒钱德拉南天深场巡天（7Ms CDFS）数据，申请人拟及时、最大限度地使用该数据以及丰富的多波段数据，构建大且相对完备的高度遮蔽AGN样本，系统开展一系列工作，包括高度遮蔽AGN的搜寻、证认、光谱分析、本征中性氢柱密度分布、红移分布、计数分布及其对宇宙X射线背景辐射的贡献等，从而对宇宙中高度遮蔽AGN这一种群的性质给出最强观测限制。

高度遮蔽活动星系核（AGN）是拟合10-30keV宇宙X射线背景辐射所必需的成分，在黑洞与星系协同演化中扮演着关键角色，且显著贡献了超大质量黑洞的整体增长。其相关研究众多，但却常具有很大不确定性，主要源于其高度遮蔽的本质导致探测困难、相关样本小且不完备。我们利用最深的X射线巡天-七百万秒钱德拉南天深场巡天（7Ms CDF-S）数据，构建大且相对完备的高度遮蔽AGN样本，系统开展了一系列研究，对该种群的性质给出强的观测限制。主要研究内容得到较好完成，具体为：A、X射线点源的星表制作、多波段证认与红移；B、高红移高度遮蔽AGN的搜寻；C、利用红外超特征搜寻高度遮蔽AGN；D、通过系统X射线光谱分析搜寻高度遮蔽AGN；E、高度遮蔽AGN的计数统计、对宇宙X射线背景辐射的贡献及其对AGN星族综合模型的限制。项目执行期间，共计发表35篇期刊论文(均已标注受基金委资助以及本项目的批准号)，其中13篇项目负责人为第一作者或者通讯作者，这些论文中的绝大多数都具有较好的学术价值以及一定的学术影响力，一些具体例子为：获得人类有史以来最深、最灵敏的X射线图像，为AGN以及黑洞与星系协同演化等相关研究领域的深入研究提供了一个极佳的平台；在New Astronomy Reviews上发表钱德拉深场巡天研究进展的单一作者特邀综述文章；2Ms CDF-N 和250ks E-CDF-S最新优化星表的制作；7Ms CDF-S里AGN的系统X射线光谱分析:限制AGN遮蔽程度的分布、光变及演化；7Ms CDF-S里AGN X射线光变的详细分析；CIV宽发射线的蓝移、光变及其对类星体属性依赖关系的系统研究；夏威夷-哈勃北天深场的测光红移计算等。此外，项目执行期间，倪嘉阳、朱世甫、郑学琛、高方宥硕士毕业，刘腾博士后出站，孙谋远博士后进站并在三年后转为特任副研究员(期间获得基金委青年基金以及中国博士后基金的资助)。总体而言，项目得到了较好执行。