Models of Ultraluminous X-Ray Sources with Intermediate-Mass Black Holes
我们已经计算了由中等质量的黑洞吸积体（“IMBH”;例如，~1000 Msun）和一颗被捕获的施主星。对于四组不同的初始施主质量和轨道间距，我们使用完整的Henyey恒星演化代码计算了30，000个双星演化模型。据我们所知，这是第一次人口的X射线双星这么大的已经进行了其他的近似方法，它有助于证明这种方法的可行性，大规模人口的质量传递双星研究。在目前的研究中，我们发现，为了有一个合理的效率，以产生积极的ULX系统与IMBH具有光度> 10^{40}尔格/秒，有两个基本要求的捕获伴星/施主星。首先，施主星应该是大质量的，即，> 8 Msun。第二，在圆化之后，初始轨道间隔应当接近，即，< 6-30倍的施主星的半径时，在主序星。即使在这些乐观的条件下，我们表明，IMBH-ULX系统的生产率可能会低于观察值的10-100倍。
2005-11-14 astro-ph
Evidence for an Intermediate-Mass Black Hole: Chandra and XMM-Newton Observations of the Ultraluminous Supersoft X-ray Source in M101 during its 2004 Outburst
本文报道了钱德拉和XMM-牛顿观测M101中一个新的超亮超软X射线爆发的结果。2004年1月至5月期间，观测到CX140332.3 + 542103处于低光度状态（Lx~1e37 erg/s）。低态X射线光谱相对较硬;组合的低态光谱可以用光子指数为1.4的幂律和63 eV的黑体的组合来拟合。在2004年7月，该源经历了一次强烈的爆发，0.3 - 7 keV的峰值光度达到3e40 erg/s，测热光度约为1e41 erg/s。爆发光谱非常柔和，一般可以用黑体模型拟合，温度为50 - 100 eV。在其中两次观测中，发现了0.33 keV、0.56 keV、0.66 keV和0.88 keV的吸收边。在爆发的衰变过程中还进行了XMM-牛顿观测，除了超软光谱外，还发现了幂律尾。我们考虑不同的吸积模型，一个涉及一个中等质量的黑洞可以解释的意见。
2004-10-27 astro-ph
Ultraluminous X-ray Sources as Intermediate Mass Black Holes Fed by Tidally Captured Stars
超铝X射线源（ULX）的性质目前尚不清楚。一个可能的解释是，它们是吸积中等质量的黑洞（IBH），这些黑洞是由潮汐捕获的恒星伴星的洛希瓣溢出提供的。我们证明了恒星可以围绕IBH旋转而不被潮汐加热破坏（与银河系中心的M_bh> 10^6 M_sun的大质量黑洞的情况相反，在那里生存是不可能的）。我们发现，俘获和环化速率的量级为5 \times 10^-8 yr^-1，几乎与星系团的弛豫时间无关。我们跟踪了双星系统在主序洛希瓣溢出阶段的光度演化，并表明它可以保持ULX样的光度> 1000万年。特别是，我们表明，ULX在年轻的星团MGG-11的星暴星系M82，其中可能窝藏IBH，很好地解释了这一机制，我们预测，\gtrsim 10%的类似集群IBH有潮汐捕获的圆形恒星。星系团蒸发的时间比双星的寿命还短。这增加了ULX比其主机集群寿命长的可能性，甚至只有在集群蒸发后才亮起，这与无主机ULX的观察结果一致。
2004-03-16 astro-ph
Ultraluminous X-ray Source 1E 0953.8+6918 (M81 X-9): An Intermediate Mass Black Hole Candidate and its Environs
我们提出了一个ROSAT和ASCA研究的爱因斯坦源X-9和它的关系，在一个潮汐臂的M81组的相互作用星系的冲击加热壳状光学星云。我们的ASCA观测的源显示了一个平坦的和无特征的X射线光谱以及描述的多色盘黑体模型。源最有可能代表一个光学厚吸积盘周围的中等质量的黑洞在其高/软状态，类似于其他可变的超亮X射线源附近的盘星系中观察到的。利用黑洞最内层稳定轨道和爱丁顿光度的约束，我们发现黑洞是快速旋转的，其质量在$\sim 20/({\rm cos} i) {\rm M}_{\odot} - 110/({\rm cos} i)^{1/2} {\rm M}_{\odot}$之间，其中$i$是盘的倾角.吸积盘的热光度是$\sim (8 \times 10^{39} {\rm ergs s^{-1}})/({\rm cos} i)^{1/2}$。此外，我们发现，光学星云是非常有活力的，可能含有大量的热气体，占软X射线组件所示的档案ROSAT PSPC数据。该星云显然与X-9有关;后者可能为前者提供动力和/或它们可能在同一事件中形成（例如，超新星）。这种联系如果得到证实，将对理解中等质量黑洞的诞生和高能星际结构的形成产生重大影响。
2002-01-15 astro-ph
Search for ultraluminous X-ray sources in nearby galaxies
目前对超铝X射线源（ULX）的性质知之甚少。人们提出了不同的假设来解释它们的性质：中等质量黑洞、克尔黑洞、年轻的信噪比或背景活动星系核。本文综述了该领域目前存在的一些问题和有待解决的问题。
2002-09-16 astro-ph
350 Micron Observations of Ultraluminous Infrared Galaxies at Intermediate Redshifts
利用加州理工学院亚毫米波天文台（CSO）的亚毫米波高角分辨率照相机II（SHARC-II）对36个中红移（0.089 <= z <= 0.926）的超亮红外星系（ULIRGs）进行了350微米的观测。在S/N >= 3时，总共探测到28个源，这为在0.1 < z < 1.0的红移范围内的ULIRG的统计显著样本提供了第一个100微米长的通量测量。结合我们的350微米通量测量与现有的IRAS 60和100微米的数据，我们适合一个单一的温度模型的光谱能量分布（SED），从而估计尘埃温度和远红外光度。假设发射率指数β = 1.5，我们发现尘埃的中值温度和远红外光度分别为Td = 42.8 ± 7.1K和log（Lfir/Lsolar）= 12.2 ± 0.5。在本地恒星形成星系中观察到的远红外/射电相关性被发现在红移范围为0.1 < z < 0.5的ULIRGs中成立，这表明这些来源中的尘埃主要是由恒星爆发加热的。我们比较了远红外光度和尘埃温度得出的尘埃星系样品在低和高的红移与我们的样品ULIRGs在中等红移。一个一般的LFIR-Td关系进行观察，虽然有显着的分散，由于不同的选择效果和尘埃质量和颗粒特性的变化。相对较高的尘埃温度相比，我们的样品观察到的高z亚毫米选择的恒星爆发与类似的远红外光度表明，占主导地位的恒星形成在中等红移的ULIRGs发生在较小的空间尺度比在更高的红移。
2007-02-18 astro-ph
Do Ultraluminous X-ray Sources Really Contain Intermediate-mass Black Holes?
一个悬而未决的问题仍然是超铝X射线源（ULX）是否真的包含中等质量黑洞（IMBH）。我们仔细研究了几位作者声称是IMBH强候选者的四个ULX的XMM-牛顿EPIC光谱。我们首先尝试用标准的圆盘黑体（DBB）+幂律（PL）光谱模型进行拟合，发现所有数据都拟合得很好，与其他数据一致。然而，我们发现在$\sim$ 0.3至10 keV处，PL分量占主导地位的DBB分量。因此，仅从次要DBB分量导出的黑洞参数是值得怀疑的。接下来，我们尝试用没有PL分量的“无$p$盘模型”拟合相同的数据，假设$T_{\rm eff} \propto r^{-p}$的有效温度分布，其中$r$是盘半径。有趣的是，尽管少了一个自由模型参数，我们也获得了与更高的最内层盘温度$1.8 < kT_{\rm in} < 3.2$ keV的类似良好拟合。更重要的是，我们得到了$p \sim 0.5$，这正是超薄（超临界）盘理论所预测的值，而不是标准盘模型所期望的$p = 0.75$。从无$p$盘模型估计的黑洞质量要小得多; $M\ltsim 40 M_\odot$ .此外，我们应用了Kawaguchi（2003，ApJ，593，69）提出的更复杂的薄盘模型，并获得了与大致一致的黑洞质量的良好拟合。因此，我们得出结论，这些ULX的中心引擎是恒星质量黑洞的超临界吸积流。
2006-11-24 astro-ph
Search for relativistic beaming in ultraluminous X-ray sources
超铝X射线源（ULX）的性质仍有待了解。人们提出了几种假说来解释高X射线亮度：恒星质量黑洞的发射准直的相对论效应或各向异性的吸积盘，中等质量的黑洞，年轻的超新星遗迹，背景活动星系核。为了区分上述假说，对相对论效应的研究可能是一个有价值的“探路者”。在这里，我们提出了一个适合于显示相对论性光束的ULX候选列表
2003-02-10 astro-ph
Testing the Paradigm that Ultraluminous X-ray Sources as a Class Represent Accreting Intermediate-Mass Black Holes
为了验证外部星系中的超亮X射线源（ULX）代表一类吸积中等质量黑洞（IMBHs）的想法，我们已经进行了一项计划，以确定ULX和低光度X射线比较样本，并在{ \it Chandra}存档中获得最高质量的数据。我们建立了ULX的一般性质，即最X射线发光的物体具有最平坦的X射线光谱（在{ \it Chandra}带通中）。之前没有样品研究确定ULX光谱随光度的一般硬化。这种硬化发生在最高光度（吸收光度$\geq5\times10^{39}$ ~erg~s $^{-1}$），并且与最近的模型一致，该模型认为ULX实际上是恒星质量的黑洞。从光谱建模，我们表明，最初采取的证据意味着ULX是IMBH-即，“简单的IMBH模型”--在正确查看大量ULX样本时，远没有那么令人信服。在过去的几年中，ULX的{ \it XMM-Newton}光谱学已经在很大程度上开始否定基于较少对象的简单IMBH模型。我们确认并扩展了这些结果，这在更广泛的意义上用独立的X射线数据验证了{ \it XMM-Newton}的工作。我们发现：（1）对于任何给定的ULX，无论光度如何，冷盘分量都以大致相等的概率和总通量分数存在;（2）冷盘分量在标准ULX光度截止值10 $^{39}$ ~erg~s $^{-1}$以下延伸，直到我们的样本极限10 $^{38.3}$ ~erg~s $^{-1}$。冷盘成分与光度不相关的事实破坏了…
2008-09-12 astro-ph
No periodicity revealed for an "eclipsing" ultraluminous supersoft X-ray source in M81
在银河系和麦哲伦星云中发现的发光超软X射线源很可能是白矮星，它们稳定地或周期性地燃烧其表面的吸积物质，这是有希望的Ia型超新星祖先。钱德拉和XMM-牛顿对遥远星系的观测揭示了超软源，它们通常更热，更亮，包括一些超亮超软源（ultraluminous supersoft sources，ULS），它们可能是几千个太阳质量的中等质量黑洞。在本文中，我们报告了我们的X射线光谱和时间分析的M81-ULS 1，超亮超软源在附近的旋涡星系M81。在长达6年的17次钱德拉ACIS观测中，M81-ULS 1一直是超软的，它的光谱可以用$kT_{bb}\approx70$ eV黑体（$\sim1.2M_\odot$白矮星）或$kT_{in} \approx 80$ eV吸积盘（$\gtrsim10^3M_\odot$中等质量黑洞）来描述。在两次观测中，光变曲线在$10^3$秒的时间尺度上表现出戏剧性的通量下降/上升，让人想起日食X射线双星的日食入口/出口。然而，在50千秒至50天的合理范围内对周期性的详尽搜索未能揭示轨道周期。未能揭示任何周期性是一致的长期（$\ge30$ yrs）预测这个系统的光学识别的二级与渐近巨星。此外，在白矮星模型下很难解释像日食一样剧烈的流量变化，但在中等质量黑洞模型下，原则上可以用吸积率变化引起的盘温度变化来解释。
2008-02-21 astro-ph
M74 X-1 (CXOU J013651.1+154547): An Extremely Variable Ultraluminous X-Ray Source
超亮X射线源（ULX）被描述为最明亮的正常X射线双星、超新星和质量为数百至数千个太阳质量的“中等质量”黑洞。本文介绍了Chandra和XMM-Newton对M74 X-1（CXCRJ 013651.1 +154547）的观测结果，它是附近旋涡星系M74（NGC 628）中的一个超星系。M74 X-1是一个持续性的源，它在几千秒的时间尺度上表现出极端的变化和光谱状态的变化。它的变化时间尺度和行为类似于一些银河系微类星体。这表明，发射机制可能与相对论光束喷流有关，M74 X-1可能是一个河外的“微耀变体”-一个微类星体，其喷流轴与我们的视线对齐。我们还注意到，它的光谱与低温盘黑体成分的存在是一致的，假设这是由于来自吸积盘的辐射，可能表明M74 X-1包含一个中等质量的黑洞。
2005-05-12 astro-ph
Radio Detections of Ultraluminous X-ray Sources
我们提出了一些结果，从档案VLA研究超铝X射线源（ULX）。这些未解析的非核X射线源的光度（L_X >= 1 0^39尔格/秒）可能需要一些奇特的解释，例如中等质量的黑洞或超爱丁顿吸积。射电辐射是研究这类辐射源的一种有效方法，它通过射电形态学以及辐射源能量和寿命所产生的影响来研究。我们在这里提出的三个星系表明，没有一个单一的模型可以解释所有的ULX，但有越来越多的证据表明，一些ULX是由中等质量的黑洞驱动的。
2004-10-26 astro-ph
Weighing the black holes in ultraluminous X-ray sources through timing
本文提出了一种新的方法来估计超铝X射线源中黑洞的质量。该方法基于最近发现的“可变平面”，其中包括由黑洞质量、吸积率和特征频率定义的参数空间中的银河系恒星质量黑洞候选者和超大质量活动星系核。我们将这种方法应用到两个ULX的低频准周期振荡已被发现，M82 X-1和NGC 5408 X-1。对于这两个源，我们得到了黑洞质量在100~1300 Msun范围内，从而为这两个源中存在中等质量黑洞提供了证据。
2008-04-21 astro-ph
Classifying the zoo of ultraluminous X-ray sources
超铝X射线源（ULX）可能包括不同物理类型的对象。我们讨论了一些可能的子类，审查钱德拉和XMM-牛顿最近观察到的ULX样本的属性。各向同性X射线亮度高达10^{39} erg/s的几倍的源与“正常”恒星质量的X射线双星（大多数是恒星形成区的高质量X射线双星）一致。更高质量的黑洞（BH）（~ 50-100 M_sun）可能是大质量恒星演化在特殊环境中的最终产物：它们可以解释光度为~ 1-2 x 10^{40} erg/s的ULX。只有少数ULX需要真正的中等质量BH（M >~ 500 M_sun）。最后，ULX的一个小子类在其幂律光谱分量中显示出耀斑或快速变化。
2004-09-06 astro-ph
An Observational Diagnostic for Ultraluminous X-Ray Sources
我们考虑对超铝X射线源（ULX）的性质进行观测测试。这些必须区分导致各向异性X射线发射的恒星质量黑洞的热时间尺度质量转移和中等质量黑洞的吸积。我们认为，通过热粘滞盘不稳定性的长期瞬态行为可以区分这两种可能性的ULX在年轻的恒星星族的地区。热-时间尺度的质量转移通常产生稳定的盘和持久的X射线发射。相反，从大质量恒星到黑洞的质量转移会产生不稳定的圆盘，从而产生瞬态行为，前提是黑洞的质量超过某个最小值。这个最小质量主要取决于供体质量和进化状态。我们发现，它超过50个太阳质量的大部分（大于90%）的质量转移寿命的最有可能的捐助者在年轻的集群。因此，如果长期监测显示，在年轻的恒星星族中，ULX的瞬态比例很大，那么从统计学意义上讲，这些系统将是中等质量黑洞的良好候选者;需要关于供体恒星的信息，以确保在任何个别情况下的识别安全。瞬时ULX种群意味着相同类型的静态系统的种群要大得多。
2004-02-27 astro-ph
The Orbital Period of the Ultraluminous X-ray Source in M82
M82星系中的超亮X射线源（ULX）被认为是一个可能的中等质量黑洞。我们发现，来自M82的X射线通量被调制成峰间振幅，对应于M82的各向同性光度为2.4x10^40 erg/s，周期为62.0 +/- 2.5天，我们将其解释为ULX双星的轨道周期。这个轨道周期意味着质量供体恒星必须是巨星或超巨星。大的传质速率，足以燃料的ULX，预计在一个巨大的阶段质量捐助者的X射线二进制。巨相的寿命很短，这表明我们在M82中看到的ULX处于其演化的短暂而不寻常的时期。
2006-03-24 astro-ph
Black Hole Mass of the Ultraluminous X-ray source M82 X-1
利用XMM-Newton观测首次发现了在M82中一个著名的超亮X射线源（ULX）的涨落功率谱中同时存在低频突变和QPO的明确证据。断裂频率为34.2 - 3 ^{+6}mHz。在2- 10 keV波段，QPO的质心为114.3 \pm 1.5mHz，相干Q约为3.5，振幅（rms）为19%.功率谱在突变频率以下近似平坦，然后在突变频率以上下降，这是叠加QPO的幂律。这种形式的功率谱是银河系X射线双星（XRB）在高或中等状态下的特征。M82 X-1在观测期间可能处于中间状态。EPIC PN谱由一个模型很好地描述，该模型包括吸收幂律（γ ~2）和在~6.6keV处的铁线，其宽度σ ~0.2keV和等效宽度~ 180 eV。使用XRB的功率和能谱参数之间的良好建立的相关性，我们估计的黑洞质量的M82 X-1在25- 520 Msun的范围内，包括系统误差，由于在校准的光子谱指数与QPO频率关系的不确定性。
2005-11-03 astro-ph
Revealing a Cool Accretion Disk in the Ultraluminous X-ray Source M81 X-9 (Holmberg IX X-1): Evidence for an Intermediate Mass Black Hole
本文报道了对明亮超亮X射线源M81 X-9（Holmberg IX X-1）的两个XMM-牛顿/EPIC-pn谱的分析结果。软的热发射清楚地显示在由硬幂律分量占主导地位的光谱。根据所用的模型，观测到M81 X-9的亮度为LX = 1.0- 1.6E +40 erg/s（0.3- 10.0keV）。先前在这个源中观察到的变化性表明它是一个吸积源，很可能藏有一个黑洞。值得注意的是，吸积盘模型的软热发射产生非常低的内部磁盘温度（kT = 0.17-0.29千电子伏，包括90%的置信误差和观测和磁盘模型之间的变化），并提高拟合统计在任何单组分连续模型在6西格玛的置信水平。像NGC 1313 X-1一样，将M81 X-9中测量到的温度换算成恒星质量的银河系黑洞在观测到的最高通量（kT ~ 1 keV）时通常看到的温度，可能意味着M81 X-9拥有一个质量为10^3 Msun量级的黑洞;测量到的盘分量归一化和宽带光度意味着黑洞质量为10^2 Msun量级。因此，这些源可能含有10^3 Msun的黑洞，它们在L_X ~ 0.1*L_Edd处吸积。无线电和光学观测表明，来自恒星质量黑洞的光束和各向异性发射不太可能解释隐含的光度。我们进一步认为，在这些来源和公认的现象经常观察到的恒星质量的黑洞附近的爱丁顿极限的硬发射的强度表明，光学厚光球是不太可能的起源在明亮的ULXs的冷的热发射。
2004-03-18 astro-ph
XMM-Newton EPIC observations of the ultraluminous X-ray source NGC 5204 X-1
本文介绍了对超亮X射线源（ULX）NGC 5204 X-1的两次XMM-牛顿观测结果。EPIC光谱与黑洞X射线双星的标准光谱模型拟合良好，该模型包括一个软多色盘黑体分量加上一个硬幂律连续体。该模型所需的冷（kT_in ~ 0.2 keV）盘内温度有利于在这个系统中存在一个中等质量的黑洞（IMBH），虽然我们强调了一个可能的异常的斜率的幂律连续在这样的拟合。我们讨论的解释和其他，非标准的光谱建模的数据。
2004-12-20 astro-ph
Ultraluminous X-ray Sources: Bubbles and Optical Counterparts
对邻近星系中的超亮X射线源（ULX）的光学研究已被证明有助于区分各种模型，包括广受宣传的中等质量黑洞假设和各种光束场景。在这里，我们报告的ESO VLT和SUBARU的ULX观测，揭示了父母星团的年龄约60万年的两种情况。因此，我们能够推导出在这些系统中的质量施主的上限约为8 M_sun。光学对应物主要是由X射线加热的吸积盘，和HeII 4686发射线的发现，现在允许在这些系统中获得动力学质量。在NGC 1313 X-2中已经检测到300 km/s的视径向速度变化，如果通过进一步的观测得到证实，将排除这些系统中IMBH的存在。
2006-03-28 astro-ph
Enigma of ultraluminous X-ray sources may be resolved by 3D-spectroscopy (MPFS data)
超亮X射线源（ULX）是近5年来在外星系中分离出来的。它们的X射线亮度超过银河系中最亮的黑洞双星的100-10000倍，并且它们是极其多变的。ULX有两种模型，它们是最好的黑洞候选者。1.它们是超临界吸积盘，围绕着一个恒星质量的黑洞，就像在SS 433中一样，靠近盘轴观察。2.它们是中等质量的黑洞（100-10000太阳质量）。可能揭示ULX性质的关键观测来自对ULX周围星云的观测。我们目前的三维光谱的星云周围的几个ULXs位于星系在3-6百万秒差距的距离。我们发现星云的能量来自于它们中心的黑洞。星云可能受到喷流的冲击和动力扰动。并与SS 433星云（W50）作了比较。
2006-02-16 astro-ph
Molecular Gas Distribution in Double-Nucleus Ultraluminous Infrared Galaxies
报道了5个双核超亮红外星系（ULIG）合并的毫米波观测结果。这些星系的核间距为3-5千秒差距，处于合并过程的“中间”阶段。分子气体分布的初步比较（恒星暴增和活动星系核的可能燃料来源：AGN）显示出分子气体与ULIGs的AGN核缔合的趋势，类塞弗红外色（$ f_{25 microns} / f_{60 microns} >~ 0.20），与具有"冷“红外颜色的ULIG的两个恒星核（f_{25 microns} / f_{60 microns} < 0.2）有关。使用ALMA的高分辨率和增加的灵敏度的ULIGs与广泛的核分离的研究将提供一个更大的统计样本，气体分布，分子气体质量和密度可以确定为演化阶段，星爆和活动星系核活动，和回望时间的函数。
1999-12-22 astro-ph
Ultraluminous X-Ray Sources in External Galaxies
我们调查的超铝类非核X射线源（ULXs）在一些星系中看到的模型，并可能与恒星形成区。假设X射线发射是各向同性的模型遇到了几个困难。特别是形成足够数量的所需超大质量黑洞X射线双星是有问题的，所产生的系统可能的瞬态行为与观测结果不太一致。温和的X射线光束的假设表明，ULX可能代表了一个短暂的，但在一个广泛的X射线双星演化的非常常见的阶段。最好的候选者是在许多中等质量和高质量的X射线双星中不可避免的热时间尺度质量转移阶段。这反过来又暗示了与银河系微类星体的联系。高质量X射线双星的短寿命可以解释ULX与恒星形成事件的关联。这些考虑仍然允许单个ULX可能包含极其巨大的黑洞的可能性。
2001-04-20 astro-ph
Ultraluminous IRAS galaxy 10026+4347
我们研究了超亮IRAS星系10026+4347的光学和X射线性质。这个星系是一个窄线类星体，有很强的FeII辐射。在两年的时间里拍摄了三个光谱。发射线的半峰全宽（FWHM）是恒定的，而第三光谱似乎显示出连续变化。中间带光度测定也显示出一个小的（0.1等），但显着减少通量。HST WFPC 2的图像表明，这个物体是一个合并后的星系。该源为X射线发光源（L_x ~ 10^45 erg/s），具有非常软的X射线光谱（光子指数~ 3.2）。X射线发光度在四年内的变化率约为8倍，在两天内的变化率约为2倍。在这些X射线通量变化期间，X射线光谱形状是一致的，没有变化。所有的光学和X射线性质都类似于窄线塞弗特1星系，除了H β的半高宽约为2500 km/s，大于大多数NLS 1。我们讨论了我们的研究结果对NLS 1模型的影响。
1998-11-11 astro-ph
Bridging the gap between stellar-mass black holes and ultraluminous X-ray sources
超亮X射线源（ULX）的X射线光谱和时间特性与恒星质量黑洞的非常高的状态（幂律占主导地位，吸积率大于爱丁顿率）有许多相似之处。另一方面，它们的冷盘成分，大的特征内盘半径和低的特征时标已被解释为黑洞质量~ 1000 Msun（中等质量黑洞）的证据。在这里，我们重新审视冷盘模型的物理解释，在恒星质量的黑洞吸积状态的背景下。特别是，XTE J1550-564可以被认为是ULX和恒星质量黑洞之间缺失的环节，因为它表现出高吸积率，低盘温度状态（超铝分支）。在超铝分支上，吸积率与盘截断半径和辐射光度正相关，而与峰值温度和准周期振荡频率反相关。两个原型ULX（NGC 1313 X-1和X-2）似乎也沿着该分支移动。我们使用一个唯象模型，以显示不同的范围内的光谱和时间参数发现在两类吸积黑洞取决于它们的质量和吸积率。我们认为ULX与质量约为50-100 Msun的黑洞一致，在约20倍爱丁顿时适度低效地吸积。
2007-07-13 astro-ph
The Ultraluminous X-ray Sources NGC 1313 X-1 and X-2
我们提出了一个详细的分析XMM档案数据的两个超铝X射线源（ULXs）在附近的螺旋星系NGC 1313：NGC 1313 X-1和X-2。这些源的光谱连续与软热分量加上幂律建模。如果软组分来自于一个吸积盘，则推断致密残骸的质量大于100太阳质量，使其成为一个中等质量黑洞（IMBH）。对XMM EPIC-pn光谱残余的详细分析显示了NGC 1313 X-1中存在氧发射线的一些证据。在NGC 1313 X-1和X-2的X射线光谱中，在不同的能量下同时存在过量的发射，尽管显著性水平降低了很多，但这暗示了年轻超新星遗迹的典型发射线。另外还发现了NGC 1313 X-2的光学对应物。在ESO 3.6 m图像上，钱德拉误差盒包含一个R23等的类恒星物体，并排除了先前提出的光学对应物。
2005-06-15 astro-ph
New insights into ultraluminous X-ray sources from deep XMM-Newton observations
关于超亮X射线源（ULX）是否包含新的中等质量黑洞（IMBH）的争论仍然没有解决。我们提出了新的分析最深的XMM牛顿观测ULXs，解决其根本性质。我们研究了经验和物理建模的X射线光谱的样本的13个最高质量的ULX数据集，并发现有异常建模ULX吸积IMBHs的属性只是按比例放大银河系黑洞。最值得注意的是，在几个来源超过2千电子伏的光谱曲率意味着存在一个光学厚，冷日冕。我们还提出了一个新的分析100 KS的观测Holmberg II X-1，其中严格的时间数据的分析限制其黑洞的质量不超过100太阳质量。我们认为，这些结果的组合指向许多（但不一定是所有）ULX包含黑洞，最多是几十个太阳质量的大小。
2005-11-02 astro-ph
The Ultraluminous X-ray Source NGC 1313 X-2 (MS 0317.7-6647) and its Environment
我们提出了新的光学和{\it钱德拉}的领域包含超铝X射线源NGC 1313 X-2的意见。在ESO 3.6 m图像上，{\it Chandra}误差框包含一个$R=21.6$点状物体，并排除了先前提出的光学对应物。NGC 1313 X-2产生的X射线/光通量比为$\sim 500$。$f_X/f_{opt}$的值、X射线变化历史和从对{\it ROSAT}、{\it ASCA}和{\it XMM}数据的重新分析中得出的光谱分布表明，NGC 1313中存在一颗明亮的X射线双星，这可能是对NGC 1313 X-2的一种解释。如果在{\it XMM} EPIC光谱中观测到的X射线软成分来自吸积盘，则推断致密残骸的质量为$\approx 100 M_\odot$，使其成为中等质量黑洞。推导出的光学光度（$L\approx 10^5 L_\odot$）与$\approx 15-20 M_\odot$伴星的一致。本文简要讨论了NGC1313X-2的环境性质.
2003-10-26 astro-ph
Models for the Observable System Parameters of Ultraluminous X-ray Sources
研究了由黑洞吸积体和施主星组成的超亮X射线源模型粒子群性质的演化。我们已经计算了对应于三个不同的人口的黑洞双星模型，两个调用恒星质量（~10 Msun）黑洞吸积物，第三个利用中等质量（~1000 Msun）黑洞（IMBHs）。对于这三个种群中的每一个，我们使用完整的Henyey恒星演化代码计算了30，000个双星演化序列。来自模型ULXs的光通量包括来自吸积盘的贡献，由于X射线照射以及固有的粘性加热，以及由于施主星。我们目前的“概率图像”的ULX系统的颜色-星等，轨道周期与X射线光度，光度与演化时间的平面。本文还估计了一个典型星系中ULX星的数量随时间和X射线光度的变化。我们的模型CMD相比，已在文献中讨论的六个ULX同行。总的来说，观察到的系统似乎更密切相关的模型系统与非常高质量的捐助者（> ~25 Msun）的二进制与IMBH吸积器。然而，IMBH和恒星质量黑洞模型仍然存在重大困难。
2007-10-20 astro-ph
Radio Emission Associated with Ultraluminous X-ray Sources in the Galaxy Merger NGC 3256
我们提出了新的6，3.6，和2厘米VLA附近的合并系统NGC 3256的无线电观测，分辨率为~100 pc，揭示了紧凑的无线电源嵌入在所有三个波长的更扩散的发射。这两个放射性原子核被部分分辨，但两个主要的致密源仍然与里拉等人最近报道的两个最强大的致密超铝X射线源（ULX）相一致。这两个源的射电/X射线比太高，超过100-1000倍，不可能是正常的X射线双星。然而，它们的无线电和X射线功率和比率与低光度活动星系核（LLAGN）一致，并且光学发射线表明在北部核周围存在核盘。如果这两个核ULX都是LLAGN，那么它们关联的黑洞之间的距离只有1千秒差距，比最近在合并星系NGC 6240中发现的黑洞之间的距离近6倍。合并外围的第三个ULX也是一个射电源，可能是超新星遗迹的集合。其余的ULX与任何致密射电辐射源都不一致，并且与对波束X射线双星或中等质量黑洞的预期一致。
2003-10-17 astro-ph
X-ray Spectral Signatures of the Photon Bubble Model for Ultraluminous X-ray Sources
邻近星系中超亮X射线源的性质是现代X射线天体物理学中的一个重要问题。对这些物体的一种可能的解释是围绕$\sim 10 M_{\odot}$黑洞的非均匀的、辐射主导的吸积盘--所谓的"光子泡“模型。虽然以前的研究主要集中在这个模型的辐射流体力学方面，在本文中，我们提供了一个分析其X射线光谱（连续和可能的边缘和线）的特点。盘中高密度区和低密度区之间的康普顿反射可能提供了区分这种模型与其他模型的关键，例如吸积到中等质量黑洞上。我们耦合的Monte Carlo/Fokker-Planck辐射输运程序与XSTAR代码的反射模拟光子气泡模型中产生的光子光谱的ULXs。我们发现，反射分量往往是非常弱的，在大多数情况下是不可观察的，并作出预测的形状的高能康普顿化谱。在许多情况下，康普顿化甚至在低至$\sim$几keV的光谱中占主导地位。在一个模拟中，发现了一个$\sim 9 \kev$功能，这可能被认为是ULX中光子气泡的签名;此外，我们预测了未来仪器可能观察到的高能幂律。
2007-07-03 astro-ph
Resolved CO(1-0) Nuclei in IRAS 14348-1447: Evidence for Massive Bulge Progenitors to Ultraluminous Infrared Galaxies
本文介绍了红外超亮星系IRAS 14348-1447的高分辨率CO（1-0）干涉测量。合并系统的分子气体质量为3x10^10太阳质量，预计核分离为4.8 kpc（3.5”），使其成为已知分子气体最丰富的星系之一，也是研究超亮合并事件中间阶段的理想候选者。CO的形态显示了两个分子气体成分与恒星核的祖先，一致的想法，即分子盘的引力约束的密集凸起的祖先星系的相互作用的进行。相比之下，目前观测到的较不明亮的红外星系，其投影的核间距约<5 kpc，表明恒星核之间的CO成分占主导地位。这种差异可能是一个迹象，合并的祖先与较低的红外光度不具有巨大的隆起，和气体被剥离在最初遇到的祖先。NE和SW分量的CO和射电光度的比较显示，它们具有相当的射电和CO流量比f（NE）/f（SW）~0.6，这可能表明在祖星中形成恒星的分子气体的量与超新星的速率相关。根据对原子核分子气体质量的估计和射电辐射的范围，我们推断IR 14348-1447的原子核具有与椭圆星系核相当的气体密度。
1999-12-06 astro-ph
A deep XMM-Newton observation of the ultraluminous X-ray source HoII X-1 : the case against a 1000 solar mass black hole
我们目前的结果，从112 ks长的外观由XMM牛顿在超亮X射线源（ULX）Holmberg II X-1，长期以来被认为是一个最好的候选人失踪类中等质量黑洞（IMBHs）。我们的数据包括ULX的第一个高质量XMM-牛顿/RGS光谱，以及具有前所未有的信噪比的XMM-牛顿/EPIC光谱。详细的时间分析表明，从分钟到小时的时间尺度上的任何变化都非常微弱（<百分之几的均方根），尽管光子计数统计可以隐藏更短时间尺度上的更大幅度变化。这一结果表明，如果Ho II X-1窝藏IMBH，那么我们正在观察这个源在一个非常不寻常的和非典型的状态相比，与其他大质量的吸积系统的已知的变异行为。此外，与银河系X射线双星不同，我们的光谱分析表明可能存在光学厚度的低温日冕。综合我们的时间和光谱分析表明，紧凑的同伴最有可能是一个高光度的类似黑洞双星系统的GRS 1915+105，银河系微类星体，窝藏一个紧凑的物体质量不超过100太阳质量。
2005-10-06 astro-ph
The X-Ray Point-Source Population of NGC 1365: The Puzzle of Two Highly-Variable Ultraluminous X-ray Sources
我们展示了钱德拉在棒星系NGC 1365中心200”（~ 20 kpc）范围内发现的26个点源。这些源大多数是高质量的X射线双星，包含一个中子星或一个黑洞从一个发光的伴星以亚爱丁顿速率吸积。使用重复钱德拉和XMM牛顿以及光学观测，我们详细讨论了两个高度可变的超亮X射线源（ULX）的性质：NGC 1365 X1，自ROSAT时代以来已知的最明亮的ULX之一，这是X射线可变的30倍，和NGC 1365 X2，一个新发现的瞬态ULX，可变的一个因素>90。它们的最大X射线亮度（3-5 x 10^40 erg/s，用钱德拉测量）和多波长特性表明存在更多的奇异物体和吸积模式：吸积到中等质量黑洞（IMBH）上，以及光束/超爱丁顿吸积到太阳质量致密残余物上。我们认为，这两个来源的黑洞质量高于我们银河系中X射线双星（质量<20 Msolar）中发现的典型主黑洞质量，NGC 1365 X1的黑洞质量可能为40-60 Msolar，具有光束/超爱丁顿吸积模式，NGC 1365 X2的黑洞质量可能为80- 500 Msolar。
2008-10-21 astro-ph
INTEGRAL Spectroscopy of IRAS 17208-0014: Implications for the Evolutionary Scenarios of Ultraluminous Infrared Galaxies
新的积分场光纤光谱获得的INTEGRAL系统，连同档案{ \it { \it HST}} WFPC 2和NICMOS的图像，已被用来调查超亮红外星系IRAS 17208 $-$ 0014，最冷和最明亮的对象之一，在IRAS 1 Jy样本。二维气体速度场确定了{ \it光学暗} K带核作为星系的{ \it真实}动力学核，并表明3千秒差距，倾斜（i $\sim$ 35度）磁盘旋转在$Δ$ Vsin $i$ = 250 km s $^{-1}$。这里提出的运动学，形态学和光度学证据支持的想法，在IRAS 17208-0014中，我们正在目睹一个发光的，凉爽的ULIRG，这是在一个系统的最后合并阶段组成的两个螺旋m $\leq$ m $^*$，质量比为2：1，每个组成的磁盘+凸起的内部结构，已参与了一个天体碰撞。该系统很可能演变为中等质量（$\sim$ L $^*$）椭圆形。到目前为止收集的多频经验证据显示没有发光类星体的痕迹，并表明星暴主导了该星系的能量输出。因此IRAS 17208 $-$ 0014对Sanders等人提出的ULIRG到类星体演化的普遍性提出了质疑，并支持Colina等人最近提出的一种观点，即两个低质量盘星系将产生发光的冷ULIRG，而不会演化成类星体相。（略）
2003-04-08 astro-ph
The Ultraluminous X-ray Sources near the Center of M82
我们报告了在星暴星系M82中心附近发现的一个周期性超亮X射线源（ULX）、一个高吸收X射线源（可能是背景活动星系核）和一个年轻超新星遗迹。从1999年到2005年的一系列Chandra观测中，我们发现瞬态ULX首次出现在1999年10月。该来源于2000年1月关闭，但后来又重新出现，自那时以来一直活跃。这个源的X射线亮度从低于探测水平（~2.5e38 erg/s）到其活跃状态在~ 7 e39 erg/s和1.3e40 erg/s之间（在0.5-10 keV能带）变化，并显示出不寻常的光谱变化。某些钱德拉观测的X射线谱最适合于光子指数为1.3 ~ 1.7的吸收幂律模型。这些光谱与银河系黑洞二元候选者在低/硬状态下看到的光谱相似，只是在其中一次观测中看到了一个非常硬的光谱。通过与哈勃太空望远镜拍摄的近红外图像进行比较，发现ULX位于一个年轻的星团内。放射性成像表明它与H II区有关。我们认为ULX可能是一个> 100太阳质量的中等质量黑洞，处于低/硬态.除了瞬态ULX，我们还发现了一个高吸收的硬X射线源，这可能是一个活动星系核和一个超铝质X射线发射年轻的超新星遗迹，这可能与一个100岁的伽马射线暴事件，在2弧秒的瞬态ULX。
2007-08-07 astro-ph
Evolution of local Ultraluminous mergers from NIR spectroscopy
我们目前的结果，从我们的VLT大型计划，研究动力学演化的超铝红外星系（ULIRGs）。到目前为止，我们已经获得了近红外高分辨率ISAAC光谱的53个本地ULIRGs在几个合并的时间尺度和12帕洛玛-绿色类星体（其中一半以上是红外亮源）。我们已经提取了恒星的速度色散和旋转速度沿我们的狭缝推导合并星系的运动学。这些量使我们能够回答以下关于ULIRGs进化的问题：1）祖细胞质量比是多少？2)恒星运动学是如何演化的？ULIRG和类星体之间是否存在联系？我们发现超铝相主要是由近似相等质量的星系合并触发的，然而，在我们的样本中也存在不太激烈的次要合并（祖星系质量比~3：1）。动态加热的合并主机观察到的恒星系统旋转随时间的增加有利于随机运动的减少。合并的残余物，是分散主导的系统，具有不可忽略的旋转，类似于椭圆星系。将超高速红外星系放在早期星系的基本平面上，表明它们类似于中等质量的椭圆星系。在核合并之后，根据ULIRGs与宿主色散的关系计算出的ULIRGs的黑洞质量为10^7-10^8 M_sun量级。为了研究ULIRGs在演化过程中是否经历了类星体阶段，我们对IR亮类星体运动学进行了类似的（初步）分析。我们发现，红外亮类星体的平均色散是类似的ULIRG残余，这表明两个群体之间的进化联系可能存在。
2005-09-23 astro-ph
A 62 Day X-Ray Periodicity and an X-Ray Flare from the Ultraluminous X-Ray Source in M82
在对M82的240天X射线监测中，我们发现在$62.0 \pm 2.5$日有一个X射线周期，其峰-峰幅度对应于M82中$2.4 \times 10^{40} \rm erg s^{-1}$的各向同性光度，而一个X射线耀斑的峰值光度达到$9.8 \times 10^{40} \rm erg s^{-1}$。这种周期性和耀斑可能源自M82中的超亮X射线源（ULX），该源已被确定为可能的中等质量黑洞。我们认为62天的调制是由于一个X射线双星的轨道运动与一个罗氏瓣溢出伴星，这意味着伴星的平均密度接近$5 \times 10^{-5} \rm g cm^{-3}$，因此是一个巨星或超巨星。钱德拉在耀斑发生后的观测显示，它的能谱符合幂律，没有热成分或线发射的证据。在耀斑期间用VLA进行的射电观测使我们能够排除耀变体的来源，并对X射线发射的相对论波束模型进行强有力的限制。钱德拉观测揭示了第二个X射线源在0.3-7 keV波段达到了$4.4 \times 10^{-12} \rm erg cm^{-2} s^{-1}$的通量，这比以前从这个源看到的任何通量都要高得多，对应于$1.1 \times 10^{40} \rm erg s^{-1}$的各向同性光度。这个源是M82中的第二个超亮X射线源，可能导致从M82中心区域探测到的QPO。
2006-04-03 astro-ph
Evolution of Intermediate-Mass Black Hole X-Ray Binaries
大多数外星系中的超亮X射线源（ULX）被认为是双星系统中的吸积黑洞;一些黑洞的质量可能与$\sim 100-1000 \ms$一样大。我们对中等质量黑洞X射线双星进行了演化计算，假设它们是通过潮汐俘获形成于稠密星团中的。与恒星质量黑洞X射线双星的结果进行了比较。我们发现，这两种类型的黑洞可能有类似的伴星和双星轨道，如果观察到的ULX。然而，中等质量的黑洞似乎更适合解释最明亮的ULX。我们还讨论了在这些二元系统的演化过程中的瞬态行为和光束发射的可能性。
2004-10-13 astro-ph
Chandra monitoring observations of the ultraluminous X-ray source NGC 5204 X-1
我们报告的结果进行了为期2个月的活动与钱德拉X射线天文台，以监测超铝X射线源（ULX）NGC 5204 X-1。这包括一次50-ks观察，然后是10次5-ks随访，最初间隔约3天，然后间隔约10天。ULX通量在几天的时间尺度上变化约5倍，但在短于一小时的时间尺度上没有观察到强烈的变化。在X射线数据中没有周期性信号的证据。对活动期间X射线颜色变化的检查表明，随着其通量的增加，ULX发射始终变得光谱更硬。来自50-ks观测的X射线光谱可以通过许多不同的光谱模型来拟合，所有这些模型都描述了一个平滑的连续体，对于ULX来说不寻常的是，在0.96 keV处有明显的宽发射特征。光谱变化，无论是在50-ks的观测和整个运动的过程中，然后可以解释的变化，在连续分量。在一个光学厚日冕模型的背景下（如在ULX的其他最近的结果中发现的），光谱变化可以解释为加热的日冕的亮度的ULX的增加，与至少一个银河系黑洞系统在强康普顿非常高的状态的行为一致。我们没有发现新的证据支持在这个ULX中存在中等质量的黑洞。
2006-07-17 astro-ph
Gravitational waves from remnants of ultraluminous X-ray sources
X射线亮度大于恒星质量天体的爱丁顿光度的超铝X射线源（ULX）可能由质量为Mbh~ 10^3 Msun的中等质量黑洞（IBH）提供能量。如果IBH形成于年轻的致密星团中，它们可以从潮汐捕获的大质量（Ms> 10 Msun）恒星伴星的罗氏瓣溢出中获得食物。在供体离开主序星后，它形成一个致密的残余物，由于引力波（GW）的发射，它螺旋式地进入。我们表明，基于空间的探测器，如激光干涉仪空间天线很可能检测到这些来源。来自这种情况的GW源具有小的偏心率，其给出不同的GW信号。对这种GW信号的检测将明确地证明IBH的存在，并支持一些ULX由具有捕获的同伴的IBH供电的假设。
2005-10-13 astro-ph gr-qc
The hard X-ray spectral evolution in X-ray binaries and its application to constrain the black hole mass of ultraluminous X-ray sources
研究了6个具有严格约束的黑洞质量和距离的X射线双星中硬X射线光子指数$Γ$和爱丁顿比（$ξ=L_{X}(0.5-25 \rm keV)/L_{Edd}$）之间的关系.我们发现，不同的XRB遵循不同的反相关性之间的$Γ$和$ξ$当$ξ$小于一个临界值，而$Γ$和$ξ$一般遵循相同的正相关性时，$ξ$大于临界值。反相关和正相关可能表明它们处于不同的吸积模式（例如，辐射低效吸积流（RIAF）和标准盘）。我们用线性最小二乘法拟合这两个相关性，从中得到两条拟合线的交叉点。尽管反相关随源的不同而不同，但所有源的交叉点大致会聚到同一个具有小散射的点（$\log ξ=-2.1\pm0.2, Γ=1.5\pm 0.1$），该点可能对应于RIAF和标准吸积盘之间的过渡点。出于对超亮X射线源（ULXs）的X射线光谱演化与XRB的X射线光谱演化相似性的观测证据的动机，假设它们的X射线光谱演化与XRB的X射线光谱演化相似，则我们约束7个ULXs的黑洞质量。我们发现这7个发光ULX的BH质量都在$10^{4}\msun$附近，是典型的中等质量BH（IMBH）。我们的结果通常与BH质量的时间属性（例如，突变频率）或与多色盘拟合的模型。
2008-03-18 astro-ph
Molecular Gas and Nuclear Activity in Ultraluminous Infrared Galaxies with Double Nuclei
本文分析了五个具有双核的超亮红外星系（ULIGs：L_IR [8- 1000 um] >~ 10^12L_sun）的高分辨率CO（1-0）观测。这些源构成了当地ULIG的一个完整子集，预计将处于合并的中间阶段，并以2.0-5.4（3-5 kpc）的预计核分离进行选择，因此它们可以用欧文斯谷射电天文台毫米波阵列进行解析。观察到的对包括两个具有冷远红外颜色的合并红外天文卫星亮星系样本（25 um与60 um通量密度比f_25um/f_60um < 0.2）（IRAS 12112+0305和IRAS 14348-1447）和三个从IRAS暖星系样本中选出的暖红外尘埃温度f_25um/f_60um >~ 0.2的合并（IRAS 08572+3915，IRAS 13451+1232 = PKS 1345+12，IRAS 13536+1836 = Mrk 463）。这些ULIGs进一步区分的存在对活跃的核;在10个核，9个塞弗特或LINER分类和一个未分类。分子气体只在温暖天体的更红、更射电发光的核上被探测到，而冷ULIGs的两个核都在CO中被探测到。被探测到的核的分子气体质量为0.1- 1.2 × 10^10 M_sun，而未被探测到的核的分子气体质量至少比它们的CO发光同伴的分子气体质量小1.2- 2.8倍。每个探测到的核的CO发射区范围的上限为2- 4千秒差距，这比附近旋涡星系的平均有效…
2002-08-29 astro-ph
A Comparison of Ultraluminous X-ray Sources in NGC 1399 and the Antennae Galaxies (NGC 4038/4039)
在两个极端不同的宿主环境中：老椭圆星系NGC 1399和年轻的恒星形成星系NGC 4038/4039，研究并比较了超亮X射线源（L> 2 × 10^39 ergs/s）和亮X射线源（L> 3 × 10^38 ergs/s）的时间和光谱特性。NGC 1399中的ULX在长或短的时间尺度上几乎没有变化。在90%的置信水平下，NGC 1399中只有8个ULX中的1个和63个亮源中的10个是可变的。在较长的时间尺度上，NGC 1399的辐射源比大多数银河系黑洞X射线双星更强，但与GRS 1915+105相似。NGC 1399源的爆发持续时间约为20年，与GRS 1915+105相似。NGC 1399中明亮的X射线源可能是黑洞X射线双星，其巨星伴星类似于GRS 1915+105。NGC 1399中最明亮的ULX（PSX-1）与一个球状星团重合，显示出光子指数约为1.5的硬光谱，并且具有几乎恒定的光度，约为5 × 10^39 erg/s。它可能是处于硬光谱态的中等质量黑洞（IMBH）。与NGC 1399相比，在超新星中的ULX都是可变的，并且大部分亮源（15个中的9个）也是可变的。ULX星的亮度和变化表明它们是通过罗氏瓣溢出吸积的黑洞高质量X射线双星。在超新星X-42上发现了一个持续时间约为5 ks的耀斑。X-16是最明亮的ULX，具有很硬的光谱（Gamma=1.0~1.3）和亮度变化10倍的…
2006-08-01 astro-ph
Chandra observations of five ultraluminous X-ray sources in nearby galaxies
我们报告了一个双历元钱德拉ACIS-S观测方案的结果，该方案观测了附近旋涡星系中的五个超亮X射线源（ULXs）。钱德拉探测到的所有五颗ULX都是无法分辨的点状X射线源，尽管其中两颗已经衰减到10^39 erg/s的亮度阈值以下，这一阈值最初被用来将这些源指定为ULX。使用相同的标准，我们检测到三个其他ULX星系的成像区域内。ULX似乎与星系的恒星形成区有关，这表明即使在“正常”的螺旋星系中，ULX人口也主要与年轻的恒星星族有关。对六个ULX的钱德拉ACIS-S光谱的详细研究表明，五个更好地描述了幂律连续比多色光盘黑体模型，虽然有证据表明，额外的非常软的组件的两个幂律连续。在五种情况下的四个测量的光子指数是一致的低/硬态的黑洞双星，相反的建议，幂律占主导地位的光谱ULXs起源于非常高的状态。对此的一个简单解释是，我们正在观察到中等质量黑洞的吸积，尽管我们也可能观察到恒星质量黑洞系统中非常高质量吸积率所特有的光谱状态。短期通量变化仅在两个ULX的两个时期之一中检测到，缺乏这种特性，认为ULX样本的X射线发射并不受相对论光束射流的支配。这个小样本的观测特征表明，ULX是一个明显的异质源类。
2004-01-15 astro-ph
On the artificial nature of aperiodic variability in XMM-Newton observations of M31 X-ray sources and the ultraluminous X-ray source NGC 4559 ULX-7
内容：低质量X射线双星（LMXB）的功率密度谱（PDS）是由XMM-Newton观测到的M31 X射线源的特征。然而，我们最近发现，这些PDS的结果从不适当的添加/减去非同时光变曲线。目的：了解人工制品的性质和来源。研究方法：我们重新分析了我们的XMM-牛顿观测M31与非同时和同时的光变曲线，然后结合模拟光变曲线在不同的强度与各种偏移，并发现文物更依赖于偏移比强度。结果：XMM-牛顿科学分析软件（SAS）产生的光变曲线在默认情况下是不同步的。这不仅影响来自三个EPIC探测器（MOS 1、MOS 2和pn）的光变曲线的组合，而且影响同一CCD中的背景扣除。因此，即使要使用整个观测，也必须通过时间滤波来同步所有SAS生成的光变曲线。我们还发现，NGC 4559 ULX-7报告的时间行为也受到人工制品的污染; NGC 4559 ULX-7的正确组合光变曲线没有显著的变化。因此，将这个源归类为中等质量黑洞不再合理。结论：虽然之前来自M31的计时结果已经被证明是错误的，而且在NGC 4559 ULX-7中也打破了幂律PDS，但XMM-牛顿能够在NGC 5408 ULX-1的3 ks观测中检测到非周期性变化。因此，XMM-牛顿仍然是分析河外X射线源变化的可行工具。
2007-03-06 astro-ph
Tidal Capture of Stars by Intermediate-Mass Black Holes
最近的X射线观测和理论模型使得一些超亮X射线源（ULX）由中等质量黑洞（IMBH）提供动力变得合理。N体模拟也表明，在密集星团中恒星的失控合并是形成IMBH的一种方式。在本文中，我们进行了N-体模拟的年轻集团，如M82的MGG-11，其中IMBH形成通过失控合并。我们考虑到恒星的潮汐加热的影响，IMBH研究恒星的潮汐捕获和中断IMBH。我们的研究结果表明，IMBHs有很高的机会捕获恒星通过潮汐加热在几个核心的弛豫时间，我们发现，1/3的所有运行包含一个ULX的年龄范围内的MGG-11，一个结果一致的事实，即一个ULX被发现在这个星系。我们的研究结果加强了一些ULX由中等质量黑洞提供动力的情况。
2005-11-27 astro-ph
VLT-VIMOS integral field spectroscopy of luminous and ultraluminous infrared galaxies. I. The sample and first results
（超）亮红外星系（（U）LIRGs）在宇宙学距离上的数量要比在本地的多得多，很可能是椭圆星系的前身。我们的目标是对低红移（z < 0.26）（U）LIRGs的代表性样本进行积分场光谱调查，涵盖整个红外光度范围内从螺旋到合并的不同形态。本研究的基础上获得的VIMOS仪器上的VLT的光学IFS。本调查的第一个结果在这里提出的两个星系的研究代表的两个主要形态类型观察（U）LIRGs，相互作用对和形态规则，弱相互作用的螺旋，分别。我们发现IRAS 06076-2139由两个相对速度约为550 km/s的中低质量（0.15和0.4 m*）星系组成，因此它们不太可能合并。VIMOS IFS还发现南部星系（Gs）中存在一个快速膨胀和旋转的气体环，这可能是由于大约1.4亿年前入侵者在近中央正面通过造成的。IRASF 12115-4656是一个螺旋，我们发现它的质量为1.2 m*。中性气体（跟踪的NaI双峰）和电离气体成分的空间和运动学解耦。这里提出的分析说明了IFS在两个重要方面的全部潜力：（i）复杂的相互作用/合并系统的运动学和电离结构的研究，以及（2 i）不同的气相，中性（冷）和电离（暖）的运动学的研究，分别由NaD和Halpha线跟踪。（略）
2007-12-10 astro-ph
On the observed disc temperature of accreting intermediate mass black holes
在邻近星系中的一些超亮X射线源显示出类似于热盘发射的软成分。基于黑体辐射的计算表明，这些圆盘中心的吸积黑洞的质量为100 s到1000 s Msun。建立这样的中等质量黑洞的存在是相当重要的，因此必须检查的假设和近似背后的黑体光谱拟合。我们在这里研究的基本假设，即热发射的特点是由一个多温度的黑体光谱。由于光盘表面层的不透明度在高能量下降低，因此出射光谱变硬。我们计算观察到的光谱从光盘周围的非旋转1000 Msun黑洞和适合他们的XMM-牛顿pn带与多色光盘模型。对于恒星质量的黑洞（假设倾角为60 °，并考虑非自旋黑洞的相对论效应），通常采用的典型的整体谱硬化因子是合适的。
2004-08-17 astro-ph
The importance of discovering a 3:2 twin-peak QPO in a ULX or how to solve the puzzle of intermediate mass black holes
最近，在三个银河系黑洞微类星体中观察到了3：2的双峰QPO，其频率已被证明为1/M，正如黑洞附近的广义相对论运动所预期的那样。也许可以扩展这一结果，以区分以下两种不同的模型，这两种模型是针对令人费解的超亮X射线源（ULX）提出的：（1）中等质量的黑洞（M ~1000太阳质量）辐射非常接近爱丁顿极限;（2）常规的黑洞（M ~ 10太阳质量）以高的超爱丁顿速率吸积，其辐射沿自转轴传播。我们认为，这可能是可能的，以区分这些模型通过检测对应的银河双峰QPO在ULX：预期的频率为中等质量的黑洞模型只有约1赫兹，而对于传统的黑洞模型的预期频率将是~100赫兹的值观察到的银河微类星体。
2004-02-01 astro-ph
XMM-Newton observations of the brightest Ultraluminous X-ray sources
我们分析了13个质量最好的EPIC ULX数据集。我们利用这些ULX光谱中的高信噪比来研究它们在0.3-10 keV范围内的光谱形状的最佳描述。简单的模型的吸收幂律或多色盘黑体证明不足以描述的光谱。使用这两个组件的组合发现更好的拟合，该模型的两个变体-冷（0.2 keV）盘黑体加硬幂律连续体，和软幂律连续体加暖（1.7 keV）盘黑体-提供良好的拟合8/13 ULX光谱。然而，通过检查2千电子伏以上的数据，我们发现在大多数数据集的曲率的证据，不符合幂律在这个政权的主导地位。最成功的经验描述的光谱被证明是一个冷（0.2千电子伏）的经典黑体光谱，加上一个温暖的光盘黑体（良好的拟合10/13 ULX光谱）的组合。最佳的整体拟合由物理自洽吸积盘加康普顿化日冕模型（diskpn + eqpair）提供，其可接受地拟合11/13 ULX。这个模型提供了一个物理解释的光谱曲率，即它起源于一个光学厚的日冕，虽然吸积盘光子播种这个日冕仍然起源于一个明显的冷盘。我们注意到这种适合和模型的银河系黑洞双星在高吸积率之间的相似之处。我们的结论是，ULX的最佳光谱数据的分析表明，它是可信的，人口的大多数是高吸积率恒星质量（也许高达80-Msun）黑洞，虽然我们不能断然排除存在较大的，1000-Msun中等质量黑洞（IMBHs）在个别来源与当前的X射线数据。
2006-01-27 astro-ph
Intermediate Mass Black Holes in Accreting Binaries: Formation, Evolution and Observational Appearance
本文研究了星暴星系M82中的超亮X射线源M82-X1的起源。这个X射线源特别令人感兴趣，因为它是目前最好的候选中等质量黑洞;它与54 mHz的准周期振荡和相对较低（~ 1 keV）的黑体温度有关。我们对向100- 2000 Msun黑洞转移质量的2- 15 Msun恒星的双星演化进行了详细的计算，并提出了这种双星的X射线特征的经验模型。基于双星演化计算和模拟中的假设，我们认为明亮X射线源M82-X1最有可能的候选者是一颗10- 15 Msun的恒星，该恒星位于主序星的末端或稍微演化，并将质量传递给一个~ 1000 Msun的黑洞。我们希望系统处于高/软状态。在这种情况下，双星将不会被视为引力波辐射源，但其他具有较低质量供体的瞬态X射线双星可能是相当明亮的引力波辐射源。
2004-11-01 astro-ph
Chandra X-Ray Imaging of the Interacting Starburst Galaxy System NGC 7714/5: Tidal ULXs, Emergent Wind, and Resolved HII Regions
我们目前的钱德拉X射线图像的相互作用星系对NGC 7714/5。除了无法分辨的星暴核外，在该核西北1.5”（270秒差距）处还探测到一个L（X）~ 10^40 erg/s的可变点源，与HST图像上的一个蓝色、极亮（M（V）~ -14.1）点源相一致。另外还观察到11个候选点状超亮X射线源（ULX），其中两个大于等于10^40 erg/s。其中十个与相互作用引起的特征有关，但只有两个与恒星形成有关。我们发现了L（X）~ 3 × 10^40 erg/s的弥散辐射，向核的北面延伸了11”（1.9 kpc）。它的光谱可以用二温Mekal函数（0.6/8 keV）或0.6 keV Mekal函数加幂律拟合。硬成分可能是由于高质量X射线双星（HMXB）与逆康普顿辐射的贡献，而软成分可能是来自超级风。我们还检测到四个核外HII区复合物的扩展X射线发射。如果X射线产生效率L（X）/L（mech）很高（~5%），这种辐射可能是由于HMXB或超新星风加热的扩散气体。为了估计L（X）/L（mech），我们收集了已发表的研究HII区域和附近星系中超级气泡的数据。对于年轻的HII地区（<3.5 Myrs），中位数L（X）/L（机械）~ 0.02%，而对于老年地区，L（X）/L（机械）~ 0.2- 7%。因此，超新星对气体的加热可能足以解释HII区的辐射。在比NGC 7714远得多的星系中，例如车轮星系，类似…
2004-12-01 astro-ph
XMM-Newton Spectra of Intermediate-Mass Black Hole Candidates: Application of a Monte-Carlo Simulated Model
本文对XMM-牛顿天文台观测到的六个超亮X射线源（NGC 1313 X-1/X-2，IC 342 X-1，HoIX X-1，NGC 5408 X-1和NGC 3628 X-1）进行了系统的光谱分析。这些位于晚型星系附近的核外X射线源被认为是中等质量黑洞的候选者。我们对康普顿化的多色黑体吸积盘进行了蒙特卡罗模拟。这个统一的和自洽的光谱模型假设一个球对称的，热日冕周围的每个磁盘和帐户的辐射传输的康普顿化。我们发现，该模型提供了令人满意的适合的XMM-牛顿光谱的thesert。例如，吸积盘的特征温度（T_in）在~ 0.05-0.3 keV的范围内，与中等质量黑洞的解释一致。我们发现黑洞的质量一般约为10 ^3 M_（\odot）的几倍，吸积速率约为10^{-6}-10 ^{-5} M_（\odot）/年^{-1}.对于这里考虑的光谱，我们发现，常用的多色黑体吸积盘模型与添加剂的幂律分量，虽然不是物理的，提供了一个很好的数学近似的蒙特卡罗模拟模型。然而，后者的模型提供了额外的约束的吸积系统的属性，如磁盘倾角和日冕光学深度。
2004-03-17 astro-ph
