Search for Tidal Disruption Events Based on the SRG/eROSITA Survey with Subsequent Optical Spectroscopy

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The four completed six-month sky surveys with the eROSITA telescope onboard the SRG orbital observatory allow tidal disruption events (TDEs) in galactic nuclei to be searched for by their X-ray variability. In this case, variable active galactic nuclei (AGNs) are detected in much larger quantities, for the elimination of which fairly stringent criteria have to be used. Some TDEs can be missed or misclassified as probable AGNs. Optical spectroscopy needs to be performed for the final identification of TDEs among the extragalactic SRG/eROSITA transients. We consider a set of criteria by which TDEs can be distinguished from AGNs based on optical spectra and photometric information. In particular, we propose to use the ratio of the X-ray luminosity to the [O III] 5007 Å luminosity. To test the proposed method, we consider a sample of 15 extragalactic SRG/eROSITA transients whose X-ray flux changed by more than a factor of 7 between two adjacent surveys. Spectra have been taken for all these objects with Russian optical telescopes: RTT-150, AZT-33IK, RC2500, and BTA. We have managed to reveal five new and one previously known TDEs and to classify seven sources as AGNs. The nature of two more transients remains in question. The proposed method will help to set priorities to obtain a maximally complete and reliable sample of TDEs in the SRG/eROSITA survey.

About the authors

G. A. Khorunzhev

Space Research Institute, Russian Academy of Sciences

Email: horge@iki.rssi.ru
117997, Moscow, Russia

K. A. Postnov

Sternberg Astronomical Institute, Moscow State University

Email: horge@iki.rssi.ru
119234, Moscow, Russia

R. I. Uklein

Special Astrophysical Observatory, Russian Academy of Sciences

Email: horge@iki.rssi.ru
357147, Nizhnii Arkhyz, Karachai-Cherkessian Republic, Russia

R. A. Krivonos

Space Research Institute, Russian Academy of Sciences

Email: horge@iki.rssi.ru
117997, Moscow, Russia

I. А. Zaznobin

Space Research Institute, Russian Academy of Sciences

Email: horge@iki.rssi.ru
117997, Moscow, Russia

Ью Мю Eselevich

Institute of Solar–Terrestrial Physics, Russian Academy of Sciences

Email: horge@iki.rssi.ru
664033, Irkutsk, Siberian Branch, Russia

S. N. Dodonov

Special Astrophysical Observatory, Russian Academy of Sciences

Email: horge@iki.rssi.ru
357147, Nizhnii Arkhyz, Karachai-Cherkessian Republic, Russia

R. A. Burenin

Space Research Institute, Russian Academy of Sciences

Email: horge@iki.rssi.ru
117997, Moscow, Russia

I. F. Bikmaev

Kazan Federal University

Email: horge@iki.rssi.ru
420000, Kazan, Russia

A. M. Tatarnikov

Sternberg Astronomical Institute, Moscow State University

Email: horge@iki.rssi.ru
119234, Moscow, Russia

B. S. Safonov

Sternberg Astronomical Institute, Moscow State University

Email: horge@iki.rssi.ru
119234, Moscow, Russia

A. V. Dodin

Sternberg Astronomical Institute, Moscow State University

Email: horge@iki.rssi.ru
119234, Moscow, Russia

O. V. Vozyakova

Sternberg Astronomical Institute, Moscow State University

Email: horge@iki.rssi.ru
119234, Moscow, Russia

A. A. Belinski

Sternberg Astronomical Institute, Moscow State University

Email: horge@iki.rssi.ru
119234, Moscow, Russia

K. E. Atapin

Sternberg Astronomical Institute, Moscow State University

Email: horge@iki.rssi.ru
119234, Moscow, Russia

M. R. Gilfanov

Space Research Institute, Russian Academy of Sciences; Max Planck Institut für Astrophysik

Email: horge@iki.rssi.ru
117997, Moscow, Russia; Karl-Schwarzschild-Str. 1, Garching, Postfach 1317, D-85741, Germany

P. S. Medvedev

Space Research Institute, Russian Academy of Sciences

Email: horge@iki.rssi.ru
117997, Moscow, Russia

S. Yu. Sazonov

Space Research Institute, Russian Academy of Sciences, 117997, Moscow, Russia

Email: horge@iki.rssi.ru
117997, Moscow, Russia

R. A. Sunyaev

Space Research Institute, Russian Academy of Sciences; Max Planck Institut für Astrophysik

Author for correspondence.
Email: horge@iki.rssi.ru
117997, Moscow, Russia; Karl-Schwarzschild-Str. 1, Garching, Postfach 1317, D-85741, Germany

References

  1. Алам и др. (S. Alam, F.D. Albareti, C. Allende Prieto, F. Anders, S.F. Anderson, T. Anderton, et al.), Astrophys. J. Suppl. Ser. 219, 12 (2015).
  2. Ассеф и др. (R.J. Assef, D. Stern, C.S. Kochanek, A.W. Blain, M. Brodwin, M.J.I. Brown, et al.), Astrophys. J. 772, 26 (2013).
  3. Аучеттл и др. (K. Auchettl, E. Ramirez-Ruiz, and J. Guillochon), Astrophys. J. 852, 37 (2018).
  4. Афанасьев и др. (V.L. Afanasiev and A.V. Moiseev), Baltic. Astron. 20, 363 (2011).
  5. Афанасьев и др. (V.L. Afanasiev, S.N. Dodonov, V.R. Amirkhanyan, and A.V. Moiseev), Astrophys. Bull. 71, 479 (2016).
  6. Беллм и др. (E.C. Bellm, S.R. Kulkarni, M.J. Graham, R. Dekany, R. M. Smith, R. Riddle, et al.), PASP 131, 018002 (2019).
  7. Бельведерский М.И., Мещеряков А.В., Медведев П.С., Гильфанов М.Р., Письма в Астрон. журн. 48, 119 (2022) [M.I. Belvedersky, A.V. Meshcheryakov, P.S. Medvedev, and M.R. Gilfanov, Astron. Lett. 48, 109 (2022)].
  8. Болдуин и др. (J.A. Baldwin, M.M. Phillips, and R. Terlevich), PASP 93, 5 (1981).
  9. Боллер и др. (T. Boller, W.N. Brandt, and H. Fink), Astron. Astrophys. 305, 53 (1996).
  10. Браун и др. (Gaia Collaboration, A.G.A. Brown, Vallenari, T. Prusti, J.H.J. de Bruijne, C. Babusiaux, et al.), Astron. Astrophys. 649, A1 (2021).
  11. Буренин Р.А., Амвросов А.Л., Еселевич М.В., и др., Письма в Астрон. журн. 42, 333 (2016) [R.A. Burenin, A.L. Amvrosov, M.V. Eselevich, V.M. Grigor’ev, V.A. Aref’ev, V.S. Vorob’ev, et al., Astron. Lett. 42, 295 (2016)].
  12. Ван Вельзен и др. (S. van Velzen, S. Gezari, E. Hammerstein, N. Roth, S. Frederick, C. Ward, et al.), Astrophys. J. 908, 4 (2021).
  13. Веверс и др. (T. Wevers, D.R. Pasham, S. van Velzen, J.C.A. Miller-Jones, P. Uttley, K.C. Gendreau, et al.), Astrophys. J. 912, 151 (2021).
  14. Гильфанов М.Р. и др., Письма в Астрон. журн. 49, в печати (2023).
  15. Гинсбург и др. (A. Ginsburg, V. Sokolov, M. de Val-Borro, E. Rosolowsky, J.E. Pineda, B.M. Sipöcz et al.), Astron. J. 163, 291 (2022).
  16. Гонзалес-Мартин и др (O. González-Martın J. Masegosa, I. Márquez M. Guainazzi and E. Jiménez-Bailón) Astron. Astrophys. 506, 1107 (2009).
  17. Додин А.В., Потанин С.А., Шацский Н.И., и др., Письма в Астрон. журн. 46, 459 (2020) [A.V. Dodin, S.A. Potanin, N.I. Shatsky, A.A. Belinski, K.E. Atapin, M.A. Burlak, et al., Astron. Lett. 46, 429 (2020)].
  18. Додин А.В., Шацкий Н.И., Велинский А.А., и др., Письма в Астрон. журн. 47, 683 (2021) [A.V. Dodin, N.I. Shatsky, A.A. Belinski, K.E. Atapin, M.A. Burlak, S.G. Zheltoukhov, et al., Astron. Lett. 47, 661 (2021)].
  19. Заблудофф и др. (A. Zabludoff, I. Arcavi, S. La Massa, H.B. Perets, B. Trakhtenbrot, B.A. Zauderer, et al.), Space Sci. Rev. 217, 54 (2021).
  20. Катри и др. (R.M. Cutri et al.), VizieR Online Data Catalog, p. II/311 (2012).
  21. Катри (R.M. Cutri, E.L. Wright, T. Conrow, J.W. Fowler, P.R.M. Eisenhardt, C. Grillmair, et al.), VizieR Online Data Catalog, p. II/328 (2021).
  22. Кауфманн и др. (G. Kauffmann, T.M. Heckman, C. Tremonti, J. Brinchmann, S. Charlot, S.D.M. White, et al.), MNRAS 346 1055 (2003)
  23. Коллаборация astropy Прайс-Велан и др. (Astropy Collaboration, A. M. Price-Whelan, P.L. Lim, N. Earl, N. Starkman, L. Bradley, et al.), Astrophys. J. 935, 167 (2022).
  24. Коллаборация GAIA Прусти и др. (Gaia Collaboration, T. Prusti, J.H.J. de Bruijne, G.A. Brown, A. Vallenari, C. Babusiaux, et al.), Astron. Astrophys. 595, A1 (2016).
  25. Коллаборация HI4PI (HI4PI Collaboration, N. Ben Bekhti L Flöer R Keller J Kerp D Lenz, et al.), Astron. Astrophys. 594, A116 (2016).
  26. Комосса и др. (S. Komossa, J. Halpern, N. Schartel, G. Hasinger, M. Santos-Lleo, and P. Predehl), Astrophys. J. Lett. 603, L17 (2004).
  27. Кюлей и др. (L.J. Kewley, M.A. Dopita, R.S. Sutherland, C.A. Heisler, and J. Trevena), Astrophys. J. 556, 121 (2001).
  28. Масци и др. (F.J. Masci, R.R. Laher, B. Rusholme, D.L. Shupe, S. Groom, J. Surace, et al.), PASP 131, 018003 (2019).
  29. Медведев П.С., Гильфанов М.Р., Сазонов С.Ю., и др., Письма в Астрон. журн. 49, №1 (2023).
  30. Потанин С.А., Белинский А.А., Додин В., и др., Письма в Астрон. журн. 46, 894 (2020) [S.A. Potanin, A.A. Belinski, V. Dodin, S.G. Zheltoukhov, V.Y. Lander, K.A. Postnov, et al., Astron. Lett. 46, 836 (2020)].
  31. Предель и др. (P. Predehl, R. Andritschke, V. Arefiev, V. Babyshkin, O. Batanov, W. Becker, et al.), Astron. Astrophys. 647, A1 (2021).
  32. Райт (E.L. Wright, P.R.M. Eisenhardt, A.K. Mainzer, M.E. Ressler, R.M. Cutri, T. Jarrett, et al.), Astron. J. 140, 1868 (2010).
  33. Сазонов и др. (S. Sazonov, E. Churazov, and R. Krivonos), MNRAS 454, 1202 (2015).
  34. Сазонов и др. (S. Sazonov, M. Gilfanov, P. Medvedev, Y. Yao, G. Khorunzhev, A. Semena, et al.), MNRAS 508, 3820 (2021).
  35. Сид Фернандес и др. (R. Cid Fernandes, G. Stasińska, M.S. Schlickmann A. Mateus, N. Vale Asari, W. Schoenell, et al.), MNRAS 403, 1036 (2010)
  36. Стерн и др. (D. Stern, R.J. Assef, D.J. Benford, Blain, R. Cutri, A. Dey, et al.), Astrophys. J. 753, 30 (2012).
  37. Cид Фернандес и др. (R. Cid Fernandes, G. Stasińska, A. Mateus, and N. Vale Asari), MNRAS 413, 1687 (2011).
  38. Сюняев и др. (R. Sunyaev, V. Arefiev, V. Babyshkin, A. Bogomolov, K. Borisov, M. Buntov, et al.), arXiv eprints p arXiv:2104.13267 (2021).
  39. Уеда и др. (Y. Ueda, M. Akiyama, G. Hasinger, T. Miyaji, and M.G. Watson), Astrophys. J. 786, 104 (2014).
  40. Уеда и др. (Y. Ueda, Y. Hashimoto, K. Ichikawa, Y. Ishino, A.Y. Kniazev, P. Väisänen, et al.), Astrophys. J. 815, 1 (2015).
  41. Фицпатрик (E.L. Fitzpatrick, D. Massa, K.D. Gordon, R. Bohlin, and G.C. Clayton), Astrophys. J. 886, 108 (2019).
  42. Хабибуллин и др. (I. Khabibullin, S. Sazonov, and R. Sunyaev), MNRAS 437, 327 (2014).
  43. Хаммерстейн и др. (E. Hammerstein, S. van Velzen, S. Gezari, S.B. Cenko, Y. Yao, C. Ward, et al.), arXiv e-prints, p. arXiv:2203.01461 (2022).
  44. Хекман и др. (T.M. Heckman, A. Ptak, A. Hornschemeier, and G. Kauffmann), Astrophys. J. 634, 161 (2005).
  45. Хо (L.C. Ho), ARAA 46, 475 (2008).
  46. Чамберс и др. (K.C. Chambers, E.A. Magnier, N. Metcalfe, H.A. Flewelling, M.E. Huber, C.Z. Waters, et al.), arXiv e-prints, p. arXiv:1612.05560 (2016).
  47. Чарлампопулос и др. (P. Charalampopoulos, G. Leloudas, D.B. Malesani, T. Wevers, I. Arcavi, M. Nicholl, et al.), Astron. Astrophys. 659, A34 (2022)
  48. Шавински и др. (K. Schawinski, D. Thomas, M. Sarzi, C. Maraston, S. Kaviraj, S.-J. Joo, et al.), MNRAS 382, 1415 (2007).
  49. Шлегель и др. (D.J. Schlegel, D.P. Finkbeiner, and M. Davis), Astrophys. J. 500, 525 (1998).
  50. Яо, Джарретт и др. (H.F.M. Yao, T.H. Jarrett, M.E. Cluver, L. Marchetti, E.N. Taylor, M.G. Santos, et al.), Astrophys. J. 903, 91 (2020).
  51. Яо и др. (Y. Yao, W. Lu, M. Guolo, D.R. Pasham, S. Gezari, M. Gilfanov, et al.), Astrophys. J. 937, 8 (2022).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2023 Pleiades Publishing, Ltd.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».