基于 XMM-Newton 偶发巡天数据的 3<z<5 类星体 X 射线光度函数

我们测量了遥远 (3<z<5.1) 不吸收类星体的 X 射线光度函数。所用样本来自 Khorunzhev 等人 (2016) 的星表，该星表由 XMM-Newton 偶发巡天 3XMM-DR4 星表与 Sloan Digital Sky Survey (SDSS) 的数据编成，包含遥远高光度类星体（$10^{45} \leq L_{{\rm X},2-10} < 7.5 \times 10^{45}$ erg/s，2--10 keV 能段）共 101 个源。其中大多数 (90) 具有光谱红移 $z_{spec}\geqslant 3$，其余为测光红移估计 $z_{phot}\geqslant 3$ 的类星体候选。八个源的光谱红移由 AZT-33IK 和 BTA 望远镜测得。由于抽样所自的天空覆盖面积创纪录（$\simeq 250$ 平方度，对应 0.5-2 keV 能段 X 射线流量 $\sim 10^{-14}$ erg/s/cm$^{2}$），我们首次获得了光度 $L_{{\rm X},2-10} > 2 \times 10^{45}$ erg/s 的遥远 X 射线类星体空间密度的可靠估计。其共动空间密度在红移从 z=3 增至 z=5 时保持在 2 倍以内恒定。高红移类星体 X 射线光度函数在亮端（突破光度以上）的幂律斜率首次被可靠约束。类星体光度与密度演化模型的可能斜率范围为 $\gamma_2=2.78^{+0.00}_{-0.04}\pm0.20$，其中先给出考虑 SDSS 中 X 射线源探测完备性剩余不确定度时的 $\gamma_2$ 下、上界，随后给出斜率的统计误差。