An Optical Study of Stellar and Interstellar Environments of Seven Luminous and Ultraluminous X-Ray Sources
我们研究了两个发光X射线源和五个超发光X射线源(ULX)的恒星和星际环境,以深入了解它们的性质。哈勃太空望远镜的存档图像被用来识别ULX的光学对应物Ho IX X-1和NGC 1313 X-2,并对这些恒星和发光源IC 10 X-1的局部恒星星族进行光度测量。我们获得了这七个源周围星云的高色散光谱观测,以寻找He II lambda-4686发射,并估计这些星云的膨胀速度和动能。除了大麦哲伦X-1外,我们的观测没有探测到来自任何来源的星云He II发射;这要么是因为我们错过了He III区域,要么是因为星云过于分散,无法产生在我们探测极限内的He II表面亮度。我们比较观察到的电离和运动学的超壳层周围的ULXs Ho IX X-1和NGC 1313 X-2的能量反馈预期从底层的恒星星族,以评估是否需要额外的能量贡献的ULXs。在这两种情况下,我们发现不足的紫外线通量或机械能从恒星星族,因此这些ULX可能是部分负责其超壳层的电离和能量。我们研究的所有七个源都在年轻的恒星环境中,其中六个具有质量>~7 M_sun的光学对应物,因此,这些源最有可能是高质量的X射线双星。
2005-12-06 astro-ph
The nature of the ultraluminous X-ray sources inside galaxies and their relation to local QSOs
这表明,现在在星系的主体中发现的许多超亮致密X射线源,特别是那些活跃的,如M82,NGC 3628和其他,是“本地”类星体,或BL Lac天体,在从这些星系喷出的过程中具有高的内在红移。支持这一假设的证据进行了总结。
2002-11-07 astro-ph
Multiwavelength Observations of Ultraluminous X-Ray Sources
多波长观测可以帮助我们理解在星系外发现的超亮X射线源(ULX)的物理性质。由于钱德拉天文台现在提供的角秒X射线源位置,最近在识别ULX的光学和无线电对应物方面取得了重大进展。本文综述了近几年来ULX光学恒星对应物的识别、ULX与活跃恒星形成区的关系、ULX光学星云对应物的研究以及通过ULX对周围星云的影响估算其光度等方面的研究成果。
2004-11-19 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
Chandra reveals a black-hole X-ray binary within the ultraluminous supernova remnant MF 16
我们目前的证据,根据钱德拉ACIS-S观测附近的螺旋星系NGC 6946,额外的X射线光度的MF 16超新星遗迹实际上是产生在一个黑洞X射线二进制。这一结论是从X射线源的点状性质得出的,它的X射线光谱非常类似于其他被认为是黑洞X射线双星系统的超亮X射线源的光谱,以及从源中检测到快速硬X射线变化。我们简要地讨论了硬X射线变化的性质,并根据这一鉴定的极端无线电和光学光度的MF 16的起源。
2003-04-01 astro-ph
Chandra Observation of Luminous and Ultraluminous X-ray Binaries in M101
银河系中的X射线双星是X射线天空中最明亮的天体之一。随着最近飞行任务的灵敏度不断提高,现在有可能研究附近星系中的X射线双星。我们目前的数据,在附近的螺旋星系,M101,获得与钱德拉ACIS-S的六个发光源。其中,有五个似乎与其他星系中的超亮源相似,而最亮的源P098则显示出一些独特的特征。我们提出了我们的解释的数据在光学厚流出,并讨论了影响。
2002-09-09 astro-ph
X-ray observations of ultraluminous X-ray sources
超铝X射线源(ULX)是最有趣的X射线源类别之一。它们的极端亮度--仅在0.3 ~ 10 keV波段就超过10^39 erg/s--表明要么存在比我们银河系(银河系中心除外)中经常遇到的更大的黑洞,要么是辐射远高于爱丁顿极限的源。我们审查的见解提供给我们的研究,他们的X射线发射,重点是这揭示了底层的紧凑对象。特别是,我们讨论了最近的深度观测ULX的XMM-牛顿天文台,以及如何前所未有的数据质量提供了这项任务开始区分这些非凡的X射线发射器的不同物理模型。
2007-06-18 astro-ph
The supercritical accretion disk in SS433 and ultraluminous X-ray sources
SS 433是目前已知的唯一一个持续存在的超临界吸积体,它的存在对于理解星系外的超亮X射线源(ULX)具有重要意义。描述了SS 433超临界吸积盘和喷注的主要性质。根据SS 433的观测数据和发表的超临界吸积盘的二维模拟,我们估计了SS 433盘/风中漏斗的参数。我们认为SS 433圆盘的紫外辐射(~50000 K,~10^{40}erg/s)大致各向同性,但漏斗的X射线辐射(~10^7 K,~10^{40}erg/s)是中等各向异性的。一个正面的SS 433天体在X射线中必须是超亮的(10^{40-41}erg/s)。漏斗通量变化的典型时间尺度估计。在漏斗X射线谱中预期有浅的和非常宽的(0.1-0.3c)和蓝移的吸收线。
2006-10-22 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
Yet another galaxy identification for an ultraluminous X-ray source
我们报告了超铝X射线源(ULX)XMMU J121214.5+131248(NGC 4168-ULX 1)的光学和红外对应物的鉴定。光谱产生的红移为z=0.217,这意味着ULX与附近的星系NGC 4168无关,而是与背景物体有关。光学谱线比和光谱能量分布从现有的数据表明,源可能是一个星暴核。
2003-05-23 astro-ph
Ultraluminous X-ray Sources: Beambags and Optical Counterparts
一个显着的部分,超铝质X射线源似乎是嵌入在可观察到的电离星云,采取的形式大,几个100 pc直径的星际气泡。在这里,我们回顾这些气泡的光学观测,它们对我们理解ULXs的性质,所涉及的能量学及其形成和演变的重要性。在所获得的结果是新的参数对传统的超级气泡的情况下,超新星遗迹,我们提出的情况下,有利于ULX风/喷气驱动的气泡。我们报告了在附近星系中发现的新的超光速X射线在非常大的信噪比候选者,并最终提出了一个三重X射线源的图像与星系NGC 7793中的射电亮泡S26一致,这似乎是一个克隆的微类星体SS 433/W 50系统。
2008-03-30 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
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
BL Lac Identification for the Ultraluminous X-ray Source Observed in the Direction of NGC 4698
我们报告了超铝X射线(ULX)源XMMU J124825.9+083020(NGC 4698-ULX 1)的光学和无线电对应物的识别。用VLT拍摄的光谱产生了z=0.43的红移,这意味着ULX与附近的星系NGC 4698无关。根据现有数据计算的光谱能量分布表明,该源很可能是BL Lac天体。在X射线能量处可能出现的同步加速峰值表明,该源可能是伽马射线发射源。
2002-09-24 astro-ph
Discovery of multiple ultraluminous X-ray sources in the galaxy KUG 0214-057
我们报告了在XMM-牛顿观测中偶然发现的几个位于星系KUG 0214-057的突出旋臂中的未解决的X射线源。这些X射线源的位置强烈表明,其中至少有三个,甚至可能是四个,可能与银河系有物理联系。在KUG 0214-057的距离上,这些射线源的亮度都大于5 x 10^39 erg/s(0.3-10 keV),这使得它们都是一个强有力的候选超亮X射线源(ULX)。使用ULX作为度量意味着这个相对低质量的星系可能正在经历相当强烈的星暴活动。这些ULX的偶然发现表明,这些物体是整个河外X射线源人口不可忽视的组成部分。
2005-04-15 astro-ph
Ultraluminous X-ray Sources, High Redshift QSOs and Active Galaxies
结果表明,位于邻近星系中心约10'以内的32个点X射线源,迄今为止已被光学识别的都是高红移天体--活动星系核或类星体。因此,这些类星体的表面密度p接近或等于0.1每平方弧分。其中一些最初被发现为X射线源,并被归类为超亮X射线源(ULX),几乎所有这些都位于活动星系的中心附近。我们证明了星系核周围的这种浓度具有很高的统计意义:它们是偶然的概率p在千分之一到万分之一的范围内,显然这种过度不能用微透镜来解释。
2006-05-04 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
Do Ultraluminous X-Ray Sources Exist in Dwarf Galaxies?
对局部体积内的超铝X射线源候选者进行彻底搜索。该搜索在空间上将X射线图像中检测到的或文献中编目的潜在ULX与Karachentsev等人(2004)编制的相邻星系表中列出的星系相匹配。特定的ULX频率(每单位星系质量的发生率)被发现是一个主机星系质量的递减函数以上的主机质量$\sim10^{8.5}$太阳质量。在这一点以下的星系质量太少,无法确定这种趋势是否会继续降低星系质量。在低质量星系中还没有发现ULX。矮星系和巨星系之间的系统差异,可以解释丰富的ULXs在矮星系和它们可能意味着什么ULXs的性质进行了讨论。
2008-03-13 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
Soft X-ray properties of Ultraluminous IRAS Galaxies
用ROSAT全天巡天和ROSAT公共点观测数据对323个超亮IRAS星系进行了关联。在ROSAT巡天观测中探测到22个天体,在ROSAT公共点观测中还探测到6个ULIRG。探测的基础是对数字化巡天拍摄的超红外线照相机光学图像上叠加的X射线等值线图进行目视检查。简单的幂律拟合用于计算ROSAT探测到的ULIRGs的吸收校正通量。利用软X射线通量与远红外光度的比值来估计星暴和活动星系核发射过程的贡献。这些结果与ISO SWS ULIRG诊断图进行了比较。
1999-04-15 astro-ph
X-ray and optical variability of the ultraluminous X-ray source NGC 1313 X-2
我们提出了一个分析最近的XMM牛顿和HST档案数据的超铝X射线源NGC 1313 X-2。利用XMM-牛顿、HST和VLT进行的准同步观测使我们能够研究X射线光变曲线及其与两个ULX对应物的光发射的相关性。在2003年12月底,该源经历了一次短暂但强烈的耀斑,最大亮度达到约10^40 erg/s。同时,两种建议的对应物的光通量没有显示出明显的变化(<30%)。假设ULX辐射是各向同性的,并考虑到X射线后处理,其中一颗对应的恒星的光学数据与它是早期类型一致,大约10-18 Msun的主序星通过罗氏瓣溢出将物质损失到大约120 Msun的黑洞上,其轨道间隔相当于大约2天。
2006-12-15 astro-ph
VLT Observations of the Ultraluminous X-ray Source NGC 1313 X-2
我们提出档案ESO VLT光度和光谱数据的超铝X射线源NGC 1313 X-2。VLT图像的高质量显示,在钱德拉误差框内可以看到两个不同的物体,R星等分别为23.7和23.6。这两个对象,由0.75角秒分开,在我们以前的ESO 3.6 m+EFOSC图像中无法分辨。结果表明,这两颗恒星都是NGC 1313中的恒星,第一颗是20 Msun的B 0-O 9主序星,而第二颗是10 Msun的G超巨星。不管这两个天体中的哪一个实际上是对应的,这意味着NGC 1313 X-2是一个具有非常大质量施主的高质量X射线双星。
2005-10-13 astro-ph
External Compton emission from relativistic jets in Galactic black hole candidates and ultraluminous X-ray sources
包含黑洞候选者的星系双星系统在低光度模式下发出硬X射线。我们表明,这种发射可以理解为由于康普顿散射的光子从伴星和/或吸积盘的相对论电子喷流。同样的电子也负责无线电发射。两个源- XTE J1118+480和天鹅座X-1 -被模拟为分别具有低光度和高光度伴星的黑洞的代表。我们进一步表明,在附近的星系中观察到的超铝紧凑的X射线源具有预期的性质的恒星质量的黑洞与高光度的同伴,其中喷流的方向接近我们的视线。
2001-10-16 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
The unusual supernova remnant surrounding the ultraluminous X-ray source IC 342 X-1
我们报告了对一个大直径(110 pc)超新星遗迹(SNR)的观测结果,该超新星遗迹被发现环绕着超亮X射线源(ULX)IC 342 X-1的位置。推断的初始能量输入到信噪比至少是2 - 3倍大于典型的能量为“普通”超新星遗迹。壳层内侧的两个区域是明亮的[O III] Alxda 5007发射,可能是ULX的X射线光电离的结果。如果是这种情况,那么这种星云的形态意味着ULX的X射线发射是各向异性的。ULX的存在,最有可能是一个黑洞X射线双星,在一个异常活跃的超新星遗迹表明,我们可能正在观察一个伽马射线暴的后果,虽然其他的高能星云的起源进行了讨论。
2003-03-05 astro-ph
The Optical Counterpart of an Ultraluminous X-ray Source NGC6946 ULX-1
我们对一个与超铝X射线源NGC 6946 ULX-1有关的奇特星云MF 16进行了研究。我们使用积分场和长缝光谱数据获得的6米望远镜(俄罗斯)。很长一段时间,星云被认为是由强烈的冲击提供动力,增强了高激发和低激发线。然而,运动学性质指向相当适度的膨胀速率(V ~ 100-200 km/s)。发射线源的总功率超过观测到的膨胀率所能提供的功率一个或两个数量级,这表明存在额外的激发和电离源。利用CLOUDY 96.01光电离程序,我们导出了光电离源的性质。它的总UV/EUV光度必须约为10^{40} erg/s。
2006-10-22 astro-ph
A Fallback Disk Model for Ultraluminous X-ray Sources
目前的恒星演化模型预测,在大质量恒星的核心坍缩过程中,相当数量的恒星物质会落回致密的坍缩残余物(中子星或黑洞),通常以吸积盘的形式存在。这引发了快速的质量吸积,例如,黑洞,并产生高能爆炸称为伽马射线暴。然而,从观测上证明新生黑洞周围存在吸积盘是非常困难的。在这里,我们证明了附近星系中的一些超亮X射线源,它们与超新星遗迹有关,可能是黑洞从它们的后备盘中吸积出来的,即,它们是从SARS进化而来的。由于几乎可以肯定在这些黑洞周围存在着一个吸积盘,这将首次为黑洞模型提供观测支持。
2003-09-11 astro-ph
Oxygen and Iron Abundances in Nearby Galaxies Using Ultraluminous X-ray Sources
利用超亮X射线源(ULXs)的K壳层(O)和L壳层(Fe)X射线光电离边缘,测定了星际介质(ISM)中氧和铁的丰度。我们从14个ULX源的XMM-牛顿存档光谱确定了朝向ULX的氢柱密度(n_H)。我们比较我们的X射线值与从无线电HI观测获得的8个源。X射线模型n_H值与HI n_H值非常一致,这意味着除了M81 X-1之外,朝向ULX的氢吸收并不局限于源。氧丰度和铁丰度大致相当于宿主星系的太阳丰度。
2005-11-16 astro-ph
Optical studies of the ultraluminous X-ray source NGC1313 X-2
NGC 1313 X-2是最早发现的超亮X射线源之一,并且一直是X射线和光学观测的常见目标。使用HST/ACS多波段观测,该源被识别为在$0\farcs2$的误差圆内的唯一对应物。对应的恒星是一颗蓝色恒星,位于一个年龄为$\le10^7$的年轻星团的边缘,该星团处于一个占主导地位的古老恒星星族之中。它的光谱能量分布与Z=0.004、$M_\odot$为8.5、年龄约为$5\times10^6$岁的恒星或太阳金属量为O 7 V的恒星的光谱能量分布一致。在相隔三个月的两次F555 W观测中,对应的双星表现出$Δm = 0.153\pm0.033$等的显著变化,这让人联想到由于ULX双星的轨道运动而引起的椭球变化。
2007-03-27 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
Hubble Space Telescope Identification of the Optical Counterparts of Ultraluminous X-ray Sources in M51
我们利用哈勃空间望远镜高级巡天照相机在F435 W(B)、F555 W(V)、F814 W(I)和F658 N(H α)滤波器中拍摄的镶嵌图像,对M51中的超亮X射线源(ULX)进行了光学鉴别。我们的样本由9个ULX的定义通过分析三个钱德拉观测M51在2000年6月,2001年6月,2003年8月,我们发现四个ULX有一个或两个候选人的同行,而两个有多个恒星在其误差圆。其他三个没有候选人。有四颗ULX位于星团附近或星团内,而其他的则与星团没有关联。这些结果表明ULX的伴星、环境和起源可能是异质的。
2006-03-20 astro-ph
New Hubble Space Telescope imaging of the counterparts to six ultraluminous X-ray sources
我们报告了新的哈勃空间望远镜对六个超亮X射线源(ULX)位置的成像结果。使用三个ACS滤波器中的图像,我们检测到六个ULX中的四个的良好候选对应物,其中还有一个可能的检测,并且在F606 W滤波器中观察到m ~ 22 - 26范围内的幅度。经过消光校正的颜色和绝对星等因源而异,即使在校正了宿主星系的额外消光之后,也只有一颗对应的恒星可以很容易地解释为OB星。尽管如此,这些对应物是未来后续研究的合适候选者,以追求对可能为这些来源提供动力的黑洞的动力学质量约束。
2008-03-31 astro-ph
The Ultraluminous X-ray Source in Holmberg IX and its Environment
本文介绍了在M81附近的一个矮星系Holmberg IX中对一个超亮X射线源(ULX)的光学观测。ULX的平均X射线光度约为10^{40} erg/s。它位于一个巨大的(400 pc x 300 pc)电离星云中,比正常的超新星遗迹大得多。从观察到的发射线(宽度和比率),我们发现,该结构是由于碰撞激发的冲击,而不是由光电离。我们确定光学对应物是属于一个小星团的22.8等蓝色恒星(M_V=-5.0)。从我们的多色测光等时线拟合,我们确定一个集群的年龄为20至50百万年。我们还发现了HeII 4686的强辐射(等效宽度为10埃),这证明了它与X射线源的一致性,并表明在假定的黑洞周围存在一个X射线加热吸积盘。
2006-03-28 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
Hierarchical Merging, Ultraluminous and Hyperluminous X-ray Sources
各种各样的论据强烈地表明,在邻近星系中的超亮X射线源(ULXs:表观X射线光度>爱丁顿极限为10 Msun ~10^39 erg/s)大多是处于不寻常演化阶段的恒星质量X射线双星。然而,有迹象表明,非常明亮的系统可能很难用这种方式解释。因此,我们考虑一类超亮X射线源(HLX)(即那些表观辐射热光度>~10^41 erg/s的源)。因为这个类很小(目前只有M82天体是安全成员),我们不需要为它的黑洞调用新的形成机制。相反,我们探讨的想法,HLXs可能是在分层合并过程中捕获的卫星星系的核。活动星系核和潮汐相互作用之间的相关性表明,HLX活动将在通过宿主星系的过程中打开,靠近近心点。这表明HLX应该出现在宿主星系附近,与恒星形成有关,因此可能与ULX有关。
2004-11-17 astro-ph
Optical Counterpart of The Ultraluminous X-ray Source NGC 1313 X-2
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$R=21.6$等恒星状物体,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$\sim 500$。$f_X/f_{opt}$值、X射线变化历史和光谱分布表明,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。推断的光学光度($L\approx 10^5 L_\odot$)与$\approx 10 M_\odot$伴星一致。
2003-09-25 astro-ph
An Ultraluminous Supersoft X-ray Source in M81: An Intermediate-Mass Black Hole?
超铝超软X射线源(ULSSS)具有超软光谱,黑体温度为50-100 eV,辐射光度高于$10^{39}$ erg s $^{-1}$,可能是$\ge10^3 M_\odot$的中等质量黑洞(IMBH)或大质量白矮星,它们是Ia型超新星的祖先。在这封信中,我们报告了我们的光学研究这样一个源在M81,M81-ULS 1,与HST档案观测。M81-ULS 1被认为是一个点状天体,其光谱能量分布显示除了AGB星的伴星外,还有蓝色成分。蓝色分量与IMBH吸积体周围的几何薄吸积盘所预期的幂律一致,但与白矮星吸积体周围的X射线辐照耀斑吸积盘所预期的幂律不一致。这一结果是M81-ULS 1是IMBH而不是白矮星的有力证据。
2008-02-04 astro-ph
A Major X-ray Outburst from an Ultraluminous X-Ray Source in M82
我们探测到了M82的一次大X射线爆发,持续时间为79天,在2-10 keV波段的平均通量为5 E-11 erg cm^-2 s^-1,并且具有很强的可变性。在整个爆发过程中,X射线光谱一直很硬。我们在爆发期间获得了钱德拉观测结果,表明发射来自超铝X射线源X41.4+60。该源在0.3-8 keV波段的未吸收通量为(5.4 +/- 0.2)E-11 erg cm^-2 s^-1,相当于各向同性光度8.5E40 erg/s。该光谱与光子指数为1.55 +/- 0.05的吸收幂律充分拟合。该光子指数与之前在通量为(2.64 +/- 0.14)E-11 erg cm^-2 s^-1时测得的1.61 +/- 0.06非常相似。因此,即使在观察到的最高通量水平下,源似乎也保持在硬态。X41.4+60的X射线光谱和时间数据与处于发光硬态的源和黑洞质量在1到几千个太阳质量范围内的一致。
2008-10-28 astro-ph
Geometrical Effect of Supercritical Accretion Flows: Observational Implications of Galactic Black-Hole Candidates and Ultraluminous X-ray Sources
我们研究了超临界吸积流中视角的依赖性,并讨论了星系黑洞候选者和超亮X射线源的观测意义。当质量吸积率超过临界吸积率时,由于辐射压力的增强,盘的形状在几何上是厚的。超临界吸积流的模型谱强烈依赖于倾角。因为对于大倾角,外盘阻挡了盘内部区域的发射。我们还发现,低倾角和低吸积率盘的光谱特性与高倾角和高吸积率盘的光谱特性非常相似。也就是说,如果一个物体具有高倾角和高吸积率,这样的系统会遭受自掩星,光谱会非常柔软。因此,我们不能仅从频谱形状来区分这些差异。相反,如果我们利用自掩星的性质,我们可以限制系统的倾角。我们认为,一些观察到的高温超亮X射线源具有近正面的几何形状,i < 40,银河系黑洞候选者,XTE J1550-564,具有相对较高的倾角,i > 60。
2005-04-08 astro-ph
The optical counterpart of a Ultraluminous X-Ray Object in M81
超铝X射线物体是具有$L_X=10^{39}$ - $10^{41}$ erg/s的离核点源,并且是最不了解的X射线源之一。为了帮助理解它们的性质,我们正试图通过结合哈勃太空望远镜和钱德拉天文台的图像来识别它们的光学对应物。在这里,我们报告了ULX NGC 3031 X-11的光学对应物,其平均X射线光度为$\sim2\times10^{39}$ erg/s,在过去的20年中变化了40%。我们找到了一个独特的光学对应的O 8V星的大小和颜色,我们确定这是一个二进制系统中的次级。根据对ACIS和ASCA光谱的分析,主黑洞被认为是一个大约18 $M_\odot$的黑洞。这个双星系统可能是由O 8V恒星到黑洞的质量转移提供动力的,罗氏瓣等于恒星半径。该模型预测轨道周期为$\sim1.8$天,这可以通过未来的观测来检验。
2002-11-13 astro-ph
XMM-Newton observations of ultraluminous X-ray sources in nearby galaxies
对10个邻近的赛弗特星系的超亮X射线源(ULX)进行了XMM-牛顿研究。已发现18个ULX,位置不确定性约为4”。XMM-Newton的大收集面积使得统计量足以在8种情况下使用简单模型进行光谱拟合。目前的小型调查的主要结果加强了ULX可以在硬或软状态下吸积黑洞的理论。在某些情况下,ULX对总X射线通量的贡献似乎相对于活动核的贡献占主导地位。此外,6 ULX在其他波长(光学/红外线,无线电)可能存在对应物。为了更好地评估这些来源的性质,需要采取多波长观测战略。
2002-06-24 astro-ph
Accretion Rates and Beaming in Ultraluminous X-ray Sources
我表明,极端的光束因素$b$是不需要解释ULX恒星-质量双星。对于中子星吸积体,通常需要$b \sim 0.13$,而对于黑洞,几乎不需要光束($b \sim 0.8$)。高视光度的主要原因是超爱丁顿吸积极限光度的对数增加。所需的吸积率是可以解释的热-时间尺度的质量转移从施主恒星的质量$6 - 10\msun$,或可能是短暂的爆发。要解释显著高于$10^{40}L_{40}$ erg s $^{-1}$的光度,需要光束因子$\la 0.1$,但如果吸积物质的氢含量较低,这些要求就稍微放宽了。
2008-01-14 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
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 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
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
Ultraluminous X-ray Sources in M51
本文介绍了旋涡星系M51(NGC 5194)的非核X射线源的Chandra观测结果。在视场内共探测到113个X射线源,其中84个投射到NGC 5194的盘面上。在0.5 ~ 8 keV波段,分别有6个和28个光源的亮度超过1 × 10^39尔格·s^-1和1 × 10^38尔格·s^-1。发光源的数量远高于正常的螺旋星系和椭圆星系,与经历星暴活动的星系相似。大多数探测到的源的X射线谱符合幂律,光子指数在1和2之间,而一个源具有极硬谱,两个源具有软谱。三个超铝源的光谱符合幂律模型和圆盘黑体(MCD)模型,但在两个物体中,幂律模型优于MCD模型。还发现并讨论了一个发光物体,它显示出一个显着的光谱,包括发射线。
2002-04-18 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
OSSE Observations of the Ultraluminous Infrared Galaxies Arp 220, Mrk 273 and Mrk 231
本文报道了对超亮红外星系Arp 220、Mrk 273和Mrk 231的软γ射线观测结果,以检验这些红外辐射源是否来自于埋藏的活动星系核(AGN)。只有上限的测量,这意味着出射的软伽玛射线的光度是1-2个数量级小于红外光度。用蒙特卡罗模拟了辐射通过环面的输运过程,并假定活动星系核的光谱与射电宁静类星体的光谱相似,从而推断出阻挡软γ射线从活动星系核中透射所需的最小柱密度$N_H$。缺乏测量的伽马射线发射提供了没有支持的证据,在这些星系中存在的掩埋活动星系核,但与恒星暴活动的红外光度的起源是一致的。
1997-05-14 astro-ph
The Lack of Halo Ultraluminous X-ray Sources
研究了超铝X射线源(ULX)存在于邻近星系光学范围之外的假设。一个已发表的包含41个ULX候选星系的星表被检查,这些候选星系位于它们假定的宿主星系的标准D_{25}等照度半径的1 ~3倍之间。其中21个来源有光谱确认的距离。所有21个都是背景对象,给出了41个候选对象中至少37个是背景源的95%概率。41个源中有39个的X射线-光通量比为-1.6<log(F_{X} / F_{O})<+1.3,与背景活动星系核的X射线-光通量比一致。(The其余两种在光学上未检测到m_{B} ~21.5$ mag的弱极限,对应于log(F_{X} / F_{O})\gtrsim 1.6。)样本的均匀空间分布也与背景群体一致。这一证据表明,ULX很少,如果有的话,存在于附近星系的发光物质的分布之外,因此,ULX的人口和晕天体,如旧的球状星团或Pop~III遗迹之间没有相关性。
2006-09-11 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
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
X-raying the Ultraluminous Infrared Starburst Galaxy and Broad Absorption Line QSO, Markarian 231, with Chandra
利用ChandraACIS-S3的40 k曝光量,获得了超亮红外星系Markarian 231 X射线辐射中星暴和类星体成分的新信息。大部分的X射线光度是从一个未解析的核点源发出的,并且光谱非常硬,大部分的通量都在2 keV以上。最值得注意的是,在2 keV以上的能量下,显着的核变率(约6小时内减少约45%)表明钱德拉探测中心黑洞的光小时。虽然我们同意Maloney和Reynolds的观点,即没有观察到直接连续谱,但这种可变性加上FeKa发射线等效宽度的188 eV上限,反对这些作者基于ASCA数据提出的反射主导模型。相反,我们倾向于这样一种模型,在这种模型中,一个小的、康普顿厚度的吸收体阻挡了直接的X射线,只有来自多个视线的间接的、散射的X射线才能到达观察者。扩展的软,热发射包括星系的光学范围,并表现出解决结构。探测到一个0.35-8.0 keV光度为LX = 7 × 10 ^{39} erg s^{-1}的非核X射线源,与附近其它星暴中的超亮X射线源一致。我们还提出了一个未公布的FOS光谱从HST档案显示广泛的C IV吸收。
2001-12-13 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