X-ray spectral states and metallicity in the ultraluminous X-ray sources NGC 1313 X-1 and X-2
本文利用三年的XMM-牛顿观测资料,对NGC 1313 X-1和NGC 1313 X-2的X射线谱进行了系统的分析。我们用康普顿化模型加上一个黑体盘来拟合连续体,该模型描述了吸积盘加上日冕的影响。我们检查了该光谱模型的光谱参数的变异模式的基础上的一致性。我们发现这两个源显示出不同的光谱状态。我们尝试性地解释了NGC 1313 X-1和X-2在近爱丁顿和/或超爱丁顿吸积框架内的观测行为。我们还试图从EPIC和RGS光谱确定NGC 1313 X-1和X-2在当地环境中的化学丰度。结果似乎表明,太阳下的金属量为两个来源。
2011-11-04 astro-ph.CO astro-ph.HE
Cutoff in the hard X-ray spectra of the ultraluminous X-ray sources HoIX X-1 and M82 X-1
利用来自XMM-牛顿和INTEGRAL天文台的数据,我们在超亮X射线源HoIX X-1和M82 X-1的X射线谱中探测到能量高于10 keV的截止。所获得的光谱可用中温(kT~2-3 keV)、高光学厚度(τ ~15-25)气体云辐射康普顿化模型描述。在物质超临界吸积到恒星质量的黑洞上并伴随着强烈的气体流出时,这些条件可以得到满足。这项工作的结果证实了存在一个特定的光谱状态的超铝X射线源,这是不同于任何已知的光谱状态,在正常的X射线双星。
2013-12-06 astro-ph.HE
From ultraluminous X-ray pulsar to supermassive neutron star
研究提出超大质量中子星可经由持续10^5至10^6年的超亮X射线脉冲星阶段形成,并分析其磁场掩埋与毫秒级自转演化。
2024-01-25 astro-ph.HE
Unlocking the nature of ultraluminous X-ray sources using their X-ray spectra
我们通过使用XMM-牛顿公共档案中的一些最高质量的数据对其光谱形状进行详细的调查,探索超铝X射线源的性质。现象学模型使我们能够解释它们的光谱,而更多的“物理动机”模型使我们能够探索这些特征背后的物理过程。这些物理模型暗示了恒星质量的黑洞存在着极端的(可能是超级爱丁顿)吸积。
2011-01-25 astro-ph.HE
X-ray reflection in a sample of X-ray bright Ultraluminous X-ray sources
我们应用基于反射的模型的最佳可用的XMM牛顿光谱的X射线明亮的超发光X射线(ULX)源(NGC 1313 X-1,NGC 1313 X-2,M 81 X-6,Holmberg IX X-1,NGC 5408 X-1和Holmberg II X-1)。在能量为6-7 keV的所有源的数据中,光谱下降是明显的。这里用来自吸积盘的相对论模糊电离反射来解释这种下降。在NGC 5408 X-1和Holmberg II X-1的情况下,从这些源也检测到软过剩(通常在活动星系核的光谱中发现),从O K和Fe L发射,这可以理解为来自盘反射的特征。值得注意的是,电离盘反射和相关的幂律连续谱提供了一个很好的描述宽带光谱,包括软过剩。在光谱的描述中,不需要来自内盘的热发射。这样,这些系统中的黑洞必定是高速旋转的,其旋转速度接近最大旋转黑洞的最大速率。这些结果需要在这些源中的强光弯曲的作用。我们认为,它们可能是强吸积的黑洞,其中大部分能量是从磁流中提取的,并在盘上方释放,从而避免了传统的爱丁顿极限。
2009-11-17 astro-ph.CO astro-ph.HE
Observations of ultraluminous X-ray sources
超铝X射线源(ULX)是近30年来首次观测到的一种黑洞,它被认为是极端恒星质量的黑洞双星或一类新的中等质量的黑洞。为了解决这一争论,科学家们利用了各种望远镜,利用电磁波谱的大部分。在这里,我们回顾了从这些观察性研究中获得的一些见解,整理了我们目前在ULX研究中的地位的概述。
2011-01-27 astro-ph.HE
Stellar Mass Black Holes and Ultraluminous X-Ray Sources
我们回顾了可能的人口,观测特性,和广泛的影响,恒星质量的黑洞和超明亮的X射线源。我们专注于明确的经验规则连接吸积和流出,已建立了恒星质量的黑洞在过去的十年半的双系统。这些行为模式可能是关键,将使我们能够理解黑洞反馈的最大尺度上的宇宙学时间尺度。
2012-08-06 astro-ph.HE
Milliarcsec-scale radio emission of ultraluminous X-ray sources: steady jet emission from an intermediate-mass black hole?
大多数超铝X射线源(ULX)的高X射线亮度的起源仍然知之甚少。大多数解释其性质的方案都假设ULX是由黑洞(BH)的吸积提供动力的。在这种情况下,对致密射电辐射的探测和ULX在基本平面(X射线与射电光度平面)中的位置可以提供对ULX BH质量的估计,并有助于解决其物理性质的问题。我们提出了一个高分辨率(甚长基线干涉测量)的无线电观测活动的结果,旨在检测和研究紧凑的无线电发射在四个ULXs与已知的无线电同行。我们发现其中一个目标(N4559-X4)以前被错误分类:其低X射线亮度表明该源不是ULX。N4559-X4和ULX N4490-X1和N5194-X2都没有探测到毫弧秒尺度的射电辐射,因此估算了它们的射电光度上限。这些限制强烈反对在这三个系统中存在超大质量黑洞。对于N4559-X4,低的X射线光度以及射电和X射线光度的比值表明存在X射线双星。ULX N5457-X9在其\textit{Chandra}位置误差范围内检测到紧凑的无线电发射,使N5457-X9成为具有稳定喷流发射的潜在中等质量BH。
2013-09-17 astro-ph.CO astro-ph.HE
Revisiting the ultraluminous supersoft source in M101: an optically thick outflow model
M101星系包含最著名的超亮超软源(ULS),主要由kT ~ 0.1 keV的热分量控制。热分量的起源以及ULS与标准(宽带谱)超亮X射线源(ULX)之间的关系仍然存在争议。我们使用钱德拉和XMM-牛顿观测档案重新检查了M101 ULS的X射线光谱和时间特性。我们发现,X射线的时间变化和光谱特性是不一致的标准磁盘发射。热发射体的特征半径R_{bb}在~ 10,000 km和~ 100,000 km之间随时间变化;色温kT_{bb}在~50 eV和~140 eV之间变化;这两个量的比例近似为R_{bb} ~ T_{bb} ^{-2}。除了光滑的连续,我们还发现(在某些时期)光谱残差很好地拟合热等离子体模型和吸收边:我们解释这作为证据,我们正在寻找一个clusional,多温度外流。我们认为,在足够高的吸积率和倾角,超临界,辐射驱动的流出变得有效的光学厚度和完全热化的更硬的X射线光子从内部的流入,去除硬光谱尾巴。我们发展了一个简单的,球对称的外流模型,并表明它是一致的,所观察到的温度,半径和光度。一个更大、更冷的光球将发射峰移到远紫外线,并使X射线源变暗,但可能在紫外线中变得超亮。我们将我们的结果和解释与Liu et al.(2013)的结果和解释进行了比较。
2015-11-16 astro-ph.CO astro-ph.HE
NGC 7793 P9: An Ultraluminous X-Ray Source Evolved from a Canonical Black Hole X-Ray Binary
瞬态超铝X射线源(ULX)是连接瞬态低质量X射线双星和ULX的重要纽带。在这里,我们报告的第一个发现的典型的亚爱丁顿爆发和超明亮的超爱丁顿爆发从一个不寻常的瞬态ULX,NGC 7793 P9的变异因子高于$10^3$。其X射线谱在典型的高/软态和陡峭的幂律态之间切换。吸积盘的内径和盘的温度-光度相关性表明,P9藏有一个恒星质量的黑洞(BH)。在开始的超铝爆发,我们观察到一个很冷的外盘与硬康普顿光谱,这意味着过渡到ULX制度。当光度增加到$L\gtrsim3\times10^{39}$ erg/s时,P9显示出一个明显弯曲的光谱,可以用一个细长的圆盘或一个强烈弯曲的康普顿化日冕来描述。唯象模型表明,在超铝爆发峰值附近观测到的热盘与热径迹的延伸是一致的。利用更多的物理康普顿化盘模型,我们认为,日冕冷却和明显的盘状光谱是由软康普顿化占主导地位。高于1 keV的显著变化支持这种双组分方案。光谱演化也可以用超临界吸积模型来解释。这些都表明正则黑洞的X射线双星可以表现出ULX的性质。
2018-08-23 astro-ph.HE
Ultraluminous X-ray sources
在过去的十年中,对超铝X射线源(ULX)的研究发生了巨大的变化。在这篇综述中,我们首先描述了ULXs在不同波段的最重要的观测,并在空间和时间的多个尺度。我们讨论了最近的进展和当前未回答的问题。我们认为,根据这一观测进展的ULX属性的当前理论的范围。将这些模型应用于中子星ULX提供了特别严格的测试,因为这是吸积体质量有效固定的独特情况。
2023-02-21 astro-ph.HE
Measuring the black hole mass in Ultraluminous X-ray Sources with the X-ray Scaling Method
在我们最近的工作中,我们证明了一种新的X射线标度方法,最初介绍了银河系黑洞,可以可靠地扩展到估计质量的超大质量黑洞吸积在中等到高的水平。在这里,我们将这种X射线缩放方法应用于超铝X射线源(ULX),以约束其\mbh。使用49个ULXs与多个\xmm \观测,我们推断ULXs主机恒星质量BH和中间质量BH。我们的样本的大多数来源似乎是一致的假设,高度吸积大质量恒星黑洞与$M_{\rm BH}\sim100\,M_{\odot}$。我们的结果是在一般协议的\mbh \值与替代方法,包括模型无关的变异性方法。这表明X射线标度方法是一种实际的标度无关方法,可以应用于所有中高吸积速率的BH系统。
2017-08-18 astro-ph.HE
The sub-classes of ultraluminous X-ray sources
超铝X射线源(ULX)自发现以来一直是一个谜。ASCA表明它们正在吸积质量未知的黑洞(BH),而钱德拉和XMM的数据表明,许多较低光度的ULX可以通过极端吸积到恒星残骸BH上来解释。超亮X射线源的发现引发了人们的猜测,即我们可能再次发现了难以捉摸的中等质量黑洞,但在去年,出现了第三类极端ULX,其性质尚不清楚。在这里,我们定义和讨论这些迷人的系统的子类,探索其性质的可能解释,并指出其分析中可能的未来步骤。
2013-06-28 astro-ph.HE
Ultraluminous X-ray sources as super-Eddington accretion disks
超亮X射线源(ULX)的起源是一个谜,在外部星系的X射线亮度超过我们银河系中最明亮的黑洞的数百和数千倍。最流行的ULX模型涉及以超爱丁顿速率吸积的中等质量黑洞(IMBH)或恒星质量黑洞。在这里,我们回顾ULX的性质,它们的X射线谱表明,在超临界吸积假设的吸积盘中存在热风。然而,最有力的证据来自光谱学。ULX对应物的光谱与SS 433非常相似,SS 433是我们银河系中唯一已知的超临界吸积体。
2016-01-26 astro-ph.HE
Repeating Ultraluminous X-ray Bursts and Repeating Fast Radio Bursts: A Possible Association?
超亮X射线暴(英语:Ultra-aluminous X-ray burst,以下简称ULXB)是一种快速上升($\sim$ 1分钟)和缓慢衰减($\sim$ 1小时)的超亮X射线耀斑,通常在河外球状星团中观测到。大多数ULXB是观测到的一次性爆发,而Irwin等人在NGC 5128中发现了来自同一来源的五个耀斑。在这封信中,我们提出了一个具有超爱丁顿吸积率的中子星(NS)-白矮星(WD)双星模型来解释NGC 5128中ULXB源的重复行为。对于偏心轨道,质量转移发生在近星点,WD填充其洛希瓣。超明亮的X射线耀斑是由南北向磁极周围的吸积柱产生的。另一方面,在河外球状星团中也发现了一些重复的快速射电暴(以下简称FRB)。重复ULXB和重复FRB分别是X射线和无线电波段中最猛烈的爆发。我们提出了一个可能的关联之间的重复ULXB和重复FRB。这种关联值得通过对附近河外球状星团的后续观测来进一步研究。
2022-08-18 astro-ph.HE
Ultraluminous X-ray sources
超亮X射线源(ULX)代表了一类比银河系中任何黑洞都更亮的双星系统。这些物体的性质长期以来一直不清楚。最流行的ULX模型涉及以超爱丁顿速率吸积的中等质量黑洞(IMBH)或恒星质量黑洞。在过去的几年里,我们对这些天体的理解有了显著的提高,这使得超爱丁顿吸积模型更可取。X射线谱和光学谱都为超临界吸积盘的强外流提供了证据。另一个令人惊讶的结果是在四个ULX中发现了脉动,这表明这些系统必须拥有中子星。除了脉动的存在,超铝反射镜和正常ULX之间没有明显的区别。这一事实意味着大量已知的ULX最终可能是中子星。
2018-12-06 astro-ph.HE
Massive Pulsars and Ultraluminous X-ray Sources
NuSTAR J095551+6940.8的1.37 $\, $ s脉冲的探测暗示了吸积脉冲星的存在,这对超亮X射线源的传统认识提出了挑战。本文提出这类源为大质量双稳源。考虑到广义相对论效应,大质量恒星的引力越强,其最大光度也就越大,这就是爱丁顿光度。用伪牛顿势模拟广义相对论中的引力场,计算了自束缚星(夸克星和夸克团星)和Tolman IV解的爱丁顿光度.结果表明,对于一颗半径接近于Schwarszchild半径的大质量脉冲星,其爱丁顿光度可高达$2\times10^{39} \, {\rm erg\, s}^{-1}$。该方法能够合理地解释NuSTAR J095551+6940.8的X射线光度。也有人认为,大质量脉冲星状致密星可以通过这种超爱丁顿阶段的超亮X射线源形成。
2015-08-03 astro-ph.HE
An accreting low magnetic field magnetar for the ultraluminous X-ray source in M82
最近在M82中发现了一个超亮X射线源(命名为NuSTAR J 095551 +6940.8),它是一颗吸积中的中子星。它有一个超级爱丁顿光度和旋转。对于一个老化的磁星,它更可能是一个低磁场磁星。一个吸积的低磁场磁星可以解释这个源的超爱丁顿光度和旋转行为。考虑到聚束的影响,使用传统的附加扭矩形式可以理解加速速率。讨论了M82 X-2的瞬态性质和光谱特性。给出了吸积磁星的理论周期范围。总结了吸积磁星的三种观测现象。
2015-02-10 astro-ph.HE
The origin of the bimodal luminosity distribution of ultraluminous X-ray pulsars
指出了双星系统中超爱丁顿X射线谱双峰光度分布的机制。从高到低的状态,这些对象的过渡解释吸积流球化由于在某些(高)吸积率的辐射压力。状态之间的转变可以与吸积速率的逐渐变化相关联。用提出的机制解释了最近发现的超铝X射线谱仪M 82 X-2、NGC 5907 ULX-1和NGC 7793 P13的复杂行为。所提出的模型也很自然地解释了在这些中子星中测量到的中子星的自旋上升,它比预期的慢了好几倍。
2017-06-29 astro-ph.HE
Chandra observation of an ultraluminous X-ray source from the Galaxy NGC 12911
我报告的分析,超铝X射线源(ULX)位于星系NGC 1291。该X射线点源在候选IXO目录(Colbert & Ptak)中命名为IXO 6。中等光度X射线天体(IXO)是指非核的致密天体,其光度Lx [2- 10 keV] >= 1039 erg s-1。截止LX被定义为大于爱丁顿光度的1.4钼黑洞(10 - 38.3尔格s-1)的值。IXO是现在称为ULX点源的早期名称。该目录是根据ROSAT卫星的一次巡天得出的,代表了54个星系中的87个IXOS。IXO 6被选中是因为它位于星系的外盘,附近没有X射线源邻居。对这种ULX的研究假装证实了与这类物体有关的某些假设(Roberts等人)。
2009-02-27 astro-ph.HE
X-Ray Monitoring of Ultraluminous X-Ray Sources
X射线监测观测是由雨燕天文台对超亮X射线源Holmberg IX X-1、NGC 5408 X-1和NGC 4395 X-2以及NGC 4395中的核X射线源进行的。Holmberg IX X-1保持在硬X射线光谱状态,因为它的通量变化了7倍,直到(各向同性)光度为2.8E40 erg/s。这种行为可能暗示着一个异常巨大的致密物体。我们发现在Holmberg IX X-1的X射线发射中,在60天和28天的周期附近有过剩的能量。需要额外的监测来测试这些信号的重要性。NGC 5408 X-1和NGC 4395 X-2似乎保持在钱德拉和XMM发现的软光谱状态,即使光度变化了9倍,光谱硬度也几乎没有变化。我们发现了NGC 4395核源的一次爆发,其X射线亮度达到9 E40 erg/s,比以前报道的高出几倍。
2009-07-30 astro-ph.HE
A Possible 55-day X-ray Period of the Ultraluminous Accreting Pulsar M82 X-2
我们报告一个可能的检测到一个55天的X射线调制的超铝吸积脉冲星M82 X-2从档案钱德拉观测。由于已知M82 X-2的轨道周期为2.5天,如果55天的周期是真实的,那么它就是该系统的超轨道周期。我们还研究了其他三个附近的超亮X射线源在M82的中心区域与钱德拉数据的变化,并没有发现任何证据的周期性。此外,我们重新审查了以前报告的62天周期附近的中心区域的M82通过执行系统的定时研究与所有档案罗西X射线定时探测器和雨燕数据。利用各种动力学时间分析方法,我们证实62天周期是不稳定的,这表明它不是与以前的工作一致的M82 X-1的轨道周期。
2016-06-28 astro-ph.HE
X-ray Variability from the Ultraluminous Black Hole Candidate X-ray Binary in the Globular Cluster RZ 2109
本文介绍了对河外球状星团RZ 2109超亮X射线源XMMUJ 122939.9 +075333的X射线辐射的长期监测结果。高X射线光度、短期X射线变率、X射线光谱和光发射的组合表明,该系统很可能是一个球状星团中的吸积黑洞。为了研究这个源的X射线发射的长期行为,我们分析了新的和存档的钱德拉和XMM-牛顿观测,涵盖了从2000年到2016年的16年。对于所有这些观察结果,我们用xspec模型拟合了RZ 2109的提取光谱。光谱都是由一个软组件,这是非常软的典型的T $\simeq$ 0.15 keV的拟合温度为主。由此产生的X射线通量在短时间尺度和长时间尺度上表现出很强的可变性。我们还发现,X射线光谱往往没有显着的变化,甚至与光度变化的一个因素大的五。
2018-06-05 astro-ph.HE
Ultraluminous X-Ray Sources
我们回顾了超铝X射线源(ULX)的观测。对ULX射线的X射线光谱和计时研究表明,这种新的吸积状态与银河系恒星质量黑洞双星中的吸积状态不同。相干脉动的检测表明在三个ULX中存在中子星吸积物,因此显然是超爱丁顿光度。ULX的光学和X射线谱线轮廓以及相关的射电和光学星云的性质表明,ULX产生强大的外流,也表明了超级爱丁顿吸积。我们讨论了超爱丁顿吸积模型及其与ULXs观测行为的关系。我们回顾了ULX中存在中等质量黑洞的证据。我们认为ULXs的超爱丁顿吸积在活动星系核,早期宇宙的加热,最近通过引力波检测到的黑洞二进制的起源的影响。
2017-03-31 astro-ph.HE
Ultraluminous X-Ray Binaries
本文综述了超亮X射线双星的研究进展,介绍其观测技术、吸积物理及形成机制,并指出其能源可来自中子星或黑洞。
2024-07-01 astro-ph.HE
Ultraluminous X-ray Sources in Seven Edge-On Spiral Galaxies
我们调查了一个样本的七个边缘上的旋涡星系使用钱德拉观测。边缘上的螺旋星系使我们能够清楚地将与其恒星形成区域相关的源与系统的外部边缘分离;这比其他系统提供了明显的优势。我们发现了一些X射线点源在这些星系,并消除污染的前景和背景源后,我们确定了12个候选的超亮X射线源。所有这些来源都投射到中心区域,这意味着在这个样本的旋涡星系中,大多数ULX都是盘状/隆起,因此不是晕源。这还包括两个瞬态ULX,它们可能是长持续时间瞬态和低质量X射线双星。这一发现说明需要进一步研究瞬态ULX。
2021-09-29 astro-ph.HE
Ultrafast outflows in ultraluminous X-ray sources
超铝X射线源(ULX)是明亮的河外源,其X射线亮度超过10^39 erg/s,由致密物体上的吸积提供动力。根据第一次使用XMM-牛顿进行的研究,ULX似乎是中等质量黑洞(10^2-4太阳质量)的绝佳候选者。然而,在过去的几年里,对大多数ULX的恒星质量黑洞或中子星的超爱丁顿吸积的解释已经获得了强烈的共识。确认超级艾丁顿情景的一个关键缺失部分是直接检测到预期作为ULX光谱中原子发射/吸收线的大规模辐射驱动风。风的第一个证据是在ULX的软X射线光谱中发现的。最近,我们已经能够解决这些残差到静止帧发射和蓝移(~0.2c)吸收线所产生的高度电离的气体在深高分辨率XMM-牛顿光谱的两个超铝X射线源。因此,紧凑的物体被强大的超快风包围,正如超爱丁顿吸积模型所预测的那样。在这里,我们将讨论这些发现的相关性和进一步的重要性,深,XMM-牛顿观测强风在许多其他超亮X射线源估计风的能量,系统的几何形状,和中央吸积物的质量。
2016-11-02 astro-ph.HE
Searching for the orbital period of the ultraluminous X-ray source NGC 1313 X-2
我们分析了NGC 1313 X-2可用的最长相位连接光度数据集,寻找Liu等人(2009)报告的~6天调制。折叠的B带光变曲线显示6天的周期性,显著性略大于3 σ。这种调制的低统计意义,以及在V波段缺乏检测,使其识别不确定。
2011-09-20 astro-ph.HE
The Nature of the UV/optical Emission of the Ultraluminous X-Ray Source in Holmberg II
我们报告了Holmberg II超铝X射线源的紫外和X射线光谱学以及宽带光学观测。拟合各种恒星光谱模型的组合,非同时的数据集,我们发现,正常的金属丰度恒星光谱被排除的数据,而低金属丰度,Z = 0.1 Z_{\odot},晚O-星光谱提供勉强可以接受的适合,如果我们允许的事实,即X射线电离从紧凑的对象可能会减少或消除紫外线吸收/发射线从恒星风。相比之下,辐射盘模型的紫外和光学数据均符合卡方平方/自由度=175.9/178,星云消光符合红化E(B-V)=0.05^{+0.05}_{-0.04}。这些结果表明Holmberg II X-1的紫外/光通量可能是由X射线辐照的盘发射所支配的。
2012-03-06 astro-ph.HE
Ultraluminous X-ray pulsar: accreting magnetar?
磁星是一种特殊的中子星。也可能有吸积磁星。从对孤立磁星的研究中可以看出,仅具有强偶极场的中子星不是磁星。超慢X射线星可能只是吸积高磁场中子星。超亮X射线脉冲星NuSTAR J095551+6940.8可能是一颗吸积磁星。它可能是一个吸积的低磁场磁星,多极场为10^14 G,偶极场为10^12 G。这一观点与孤立磁星的研究是一致的。双星演化过程中的超亮X射线脉冲星阶段可能会产生大质量的毫秒脉冲星。
2015-08-13 astro-ph.HE
A Population of Ultraluminous X-ray Sources with An Accreting Neutron Star
大多数超亮X射线源(ULX)被认为是X射线双星系统,但以前的观测和理论研究往往倾向于黑洞而不是中子星吸积体。最近从ULX M82 X-2中发现的1.37 s脉动,确定了它作为磁化中子星的性质。在这项工作中,我们模拟的形成历史的中子星ULX在M82或银河系类星系,通过使用两个双人口合成和详细的双演化计算。我们发现,出生率是在$10^{-4}\, \rm yr^{-1}$左右的早期X射线双星在这两种情况下。我们展示了ULX人口在施主质量轨道周期平面的分布。结果表明,与黑洞X射线双星相比,中子星X射线双星对ULX星群的贡献更大,而在M82和类银河系中,高质量和中等质量X射线双星分别占中子星ULX星群的主导地位.
2015-02-13 astro-ph.HE
Constraining soft and hard X-ray irradiation in ultraluminous X-ray sources
大多数超铝X射线源(ULX)被认为是由超临界吸积到紧凑的对象。关于这些物体的关键问题之一是硬X射线是否几何地朝向对称轴发射。我们建议测试的情况下,使用磁盘照射,看看有多少外部吸积盘看到中央硬X射线。我们收集了一个样本的11个明亮的ULX与识别一个独特的光学对应物,并考虑到两个辐射源模型的光通量:软X射线从光球的光学厚风驱动的超临界吸积,如果需要的话,此外,硬X射线从康普顿化组件。我们的研究结果表明,软X射线照射可以解释在大多数的ULX的光发射,和硬X射线的分数被限制在不超过$\sim$ $10^{-2}$在一般情况下,外盘上的再处理。这样的上限是很好的一致的照射分数的情况下,预期没有聚束。因此,根据当前的数据质量,对波束效应没有严格的约束。
2021-11-03 astro-ph.HE
The X-ray Variability of the Ultraluminous X-ray Sources in the NGC 4631 galaxy
Xiamen University(厦门大学)
研究利用多卫星观测数据,对NGC 4631星系中五个超亮X射线源进行长期X射线变异性研究,通过光变曲线、光谱建模及相关函数分析其变异性行为,发现与活动星系核有相似趋势,或揭示相似物理机制。
2026-07-08 astro-ph.HE
Optical and X-ray Follow-Up to a Globular Cluster Ultraluminous X-ray Source in NGC 4472
NGC 4472是五个超亮X射线源的家园,这些超亮X射线源由球状星团托管。这些来源已被建议作为良好的黑洞候选人在河外球状星团$-$一个备受追捧的人口,可能提供观测信息的祖先合并黑洞二进制文件。在这方面的工作,我们提出了X射线和光学跟踪这些来源之一,CXOUJ 1229410 +075744(GCU 1)。我们在GCU 1中没有发现[OIII]光发射的证据,这表明缺乏超级爱丁顿外流的重要证据,不像在河外GC中的少数ULX中看到的那样。2019-2021年的X射线监测显示,未检测到高于几个$\times$ $10^{38}$ erg/s的X射线发射。多波长特性的比较盘为主,近爱丁顿银河系黑洞低质量X射线双星(GRS 1915+105和XTEJ 1817 -330)表明,GCU 1可能表现出类似的行为GRS 1915+105在X射线的变化和类似的关系$L_X$和$kT$,与GCU 1显示最大X射线光度高一个数量级。
2022-10-28 astro-ph.HE
Transition to the disk dominant state of a new ultraluminous X-ray source in M82
我们报告的第三个,新的超亮X射线源(ULX)的星暴星系M82的识别。在此之前,观测到的源通量与银河系黑洞双星(BHB)的高状态一致。我们观察到通量高达(6.5 +/- 0.3)E39尔格/秒的超铝制度。当源不处于低/硬态时,使用圆盘模型的光谱拟合表明,圆盘光度随着圆盘内部温度升高到4.8 +/- 0.9的幂而变化,这与银河系BHB在热主导状态下的行为一致。用广义相对论修正的圆盘模型拟合光谱表明,该源包含一个质量小于100个太阳质量的快速旋转的黑洞。在源光谱中发现了一个软过剩,这可能是大量外流产生的光球的黑体发射。在耀斑期间,源也显示出软下降。
2010-05-04 astro-ph.HE
Observations of ultraluminous X-ray sources with the 6-m telescope of the SAO RAS
超铝X射线源(ULX)的性质尚未完全了解,但可以通过分析其光发射和环境以最有效的方式进行。我们提出了一些新发现的ULX光学同行的光度和光谱研究的初步结果。基于Liu 2011年的ULX候选物的X射线目录,我们已经明确地在光学范围内确定了100多个源,其中49个我们进行了长缝光谱。根据这些结果,大多数最亮的候选者(m $_V < 22^m$)原来是不同类型的背景对象,但其他来源的样本的观测参数允许我们将它们分类为真正的ULX。在这里,我们提出了10个选定的来源的结果。
2020-10-12 astro-ph.HE
A variable ultraluminous X-ray source in a globular cluster in NGC 4649
本文报道了在椭圆星系NGC 4649中发现的一个与球状星团有关的新的超亮X射线源(ULX)。最初探测到的X射线源的光度低于5 x 10^38 erg/s,但在7年和11年后的后续观测中,它已大幅增亮至2 ~ 3 x 10^39 erg/s。在六个独立的观测过程中,它显示出显着的光谱变化,在连续斜率和吸收柱。在至少一次观察中,还存在X射线通量的短期变异性。这个天体的性质似乎与以超爱丁顿速率(即在超铝吸积状态)吸积的恒星质量黑洞一致,尽管不能排除高度超爱丁顿中子星。在至少一次观测中,吸收柱的增加与短期变率的可能增强相一致,这表明有一股由clusifully辐射驱动的风穿过我们的视线到达该物体
2012-10-18 astro-ph.HE
SN 2022jli: The ultraluminous birth of a low-mass X-ray binary
本研究发现超新星SN 2022jli衍生的双星系统符合低质量X射线双星形成假说,其超爱丁顿光度可由超新星引发的高质量转移率导致的吸积集束效应解释。
2024-02-14 astro-ph.HE
X-Ray Spectral Variability of Ultraluminous X-Ray Sources in Extragalactic Globular Clusters
一些超亮X射线源(ULX)与河外球状星团(GC)有着物理联系。我们对其中最亮的八个源进行了系统的X射线分析。我们将GC ULX的光谱拟合为单幂律和单圆盘模型。我们发现,数据从来没有要求任何的源之间的磁盘和连续的观测幂律变化。通过单个盘最佳拟合的GC ULX显示出双峰分布:它们的温度远低于0.5 keV,或者温度变化范围在0.5 keV以上至2 keV。具有低kT的GC ULX在光度上具有显著的变化,但在kT上显示很少或没有变化。相比之下,具有较高kT的源要么同时改变kT和$L_X$,要么在任一参数中均不显示显著变化。值得注意的是,X射线特性可能与这些ULX的光学性质有关,其中两个最低kT源显示光学发射线。
2019-02-26 astro-ph.HE
Long-term X-ray Variability of Ultraluminous X-ray Sources
位于银河系和麦哲伦云中的X射线双星的长期X射线调制已被广泛研究。对于其他附近的星系,只有最明亮的X射线源可以通过专门的观测进行监测。本文首次系统研究了Swift监测的四个超亮X射线源(ESO 243-49 HLX-1、Holmberg IX X-1、M81 X-6和NGC 5408 X-1)的长期X射线变化。通过使用各种动力学技术分析它们的光变曲线,我们发现了几个有趣的低频准周期性。虽然周期性信号可能不代表任何稳定的轨道调制,这些检测揭示了这种长期的规律性模式可能与超轨道周期和吸积盘的结构有关。特别是,我们表明,ESO 243-49 HLX-1的爆发复发时间随时间而变化,并建议它可能不是轨道周期。相反,它可能是由于某些类型的岁差,而真正的双星周期预计要短得多。
2015-09-02 astro-ph.HE
A Hard X-Ray Study of Ultraluminous X-ray Source NGC 5204 X-1 with NuSTAR and XMM-Newton
我们介绍了2013年初NuSTAR和XMM-Newton对超亮X射线源NGC 5204 X-1进行协调X射线观测的结果。这些观测提供了NGC 5204 X-1在10 keV以上的首次探测,将宽带覆盖范围扩展到0.3-20 keV。观测是在相隔约10天的两个时期进行的,光谱变化很小,观测到的光度为Lx =(4.95+/-0.11 e39 erg/s。宽带光谱证实了在一些以前的观测中看到的10千电子伏以上的明显光谱下降的存在。这个截止值与银河系黑洞双星中所见的标准低/硬态不一致,这与中等质量黑洞以显著的亚爱丁顿速率吸积所观察到的光度所预期的不一致。该连续谱显然是由两个光学厚的类热成分,可能伴随着一个微弱的高能量尾巴。宽带光谱很可能与不同于标准Shakura & Sunyaev薄盘的吸积盘有关。
2015-07-30 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Swift observations of the ultraluminous X-ray source Holmberg IX X-1
Holmberg IX X-1是一个著名的超亮X射线源,其X射线亮度约为1 e40 erg/s。斯威夫特的X射线望远镜定期监测该源。自2009年4月以来,该源一直处于扩展的低光度状态。我们利用在不同光度状态下的共加光谱来研究源的光谱行为。简单的幂律和多色盘黑体模型可以排除。然而,最好的整体拟合是由具有冷黑体和暖盘黑体的双热模型提供的。这表明Holmberg IX X-1可能是一个10个太阳质量的黑洞,在比爱丁顿极限高7倍的地方吸积,或者是一个100个太阳质量的最大旋转黑洞,在爱丁顿极限处吸积,我们正在观察吸积盘的内部区域和致密物体的流出物。
2010-09-01 astro-ph.HE
On the magnetic field of the ultraluminous X-ray pulsar M82 X-2
超亮X射线脉冲星M82 X-2的发现引起了人们对吸积中子星性质的热烈讨论。在以往的研究中,中子星的磁场是根据标准的薄磁化吸积盘模型,从观测到的自旋上升/下降速率导出的。然而,在超爱丁顿吸积下,吸积盘的内部变得几何厚。在这项工作中,我们考虑了来自中子星的辐射反馈和厚盘中的亚开普勒旋转,并计算了测量的自旋变化率的磁矩-质量吸积率关系。我们发现导出的中子星偶极磁场依赖于所采用的最大吸积率,但可能是$\lesssim 10^{13}$ G。预测的吸积率变化可以用来测试所提出的模型与观测比较。
2017-04-01 astro-ph.HE
Pulsator-like spectra from Ultraluminous X-ray sources and the search for more ultraluminous pulsars
超亮X射线源(ULX)是一群银河系外天体,其亮度超过10 Msun黑洞(BH)的爱丁顿极限。它们的性质被广泛解释为吸积恒星质量或中等质量的黑洞。然而,最近通过发现周期性脉动,在ULX中至少发现了三颗中子星(NS)。受这些发现的启发,我们使用简单的连续模型研究了明亮ULX样本的光谱特性,该模型被广泛用于拟合银河系中吸积磁性NS的X射线光谱。我们发现,这样一个模型,由一个高能量指数截止的幂律组成,非常适合这里分析的ULX光谱的大部分,在一个级别上相当于涉及吸积BH的模型。仅凭这些理由,我们认为其他非脉动ULX可能拥有NS。我们还发现,在2 keV以上,已知脉动ULX的光谱比样品中大多数其他ULX的光谱更硬,只有IC 342 X-1和Ho IX X-1显示出具有可比硬度的光谱。因此,我们认为,这两个ULXs可能会举办一个吸积NS和鼓励搜索周期性脉动的流量。
2017-01-13 astro-ph.GA astro-ph.HE
X-raying the galaxy pair Arp 41: no collision in NGC 1232 and three ultraluminous sources in NGC 1232A
我们用钱德拉研究了NGC 1232 / NGC 1232 A星系对,寻找相互作用和碰撞的证据。我们报告说,有没有云的扩散发射在NGC 1232,在文献中以前的索赔相反。相反,我们发现小的“伴星”星系NGC 1232 A包含三个超亮X射线源(ULX),峰值为0.3-10 keV,亮度超过10^{40} erg/s(假设该星系的宇宙学距离为93 Mpc)。就其质量、形态、金属丰度和明亮的ULX星族而言,NGC 1232 A类似于更靠近的晚型螺旋星系NGC 1313。
2021-02-17 astro-ph.GA astro-ph.HE
X-ray spectral variability in the ultraluminous X-ray source Holmberg IX X-1
我们使用XMM-牛顿和雨燕数据来研究超铝X射线源(ULX),Holmberg IX X-1的光谱变化。光源的光度变化3-4倍,引起相应的光谱变化,这些变化是显著的,但微妙的,并且不能很好地通过简单的硬度比来跟踪。相反,我们共同添加的雨燕数据的强度箱,并做全光谱拟合光盘加上热康普顿模型。所有的数据都很好地拟合了一个低温,光学厚Comptonising日冕,和可变性可以大致的特点是降低温度和增加光学深度的源变得更亮,如预期的那样,如果日冕是逐渐质量加载的材料吹离超爱丁顿内盘。在具有类似光谱的其他ULX中观察到这种可变性行为,但与在具有更软光谱的ULX中观察到的趋势相反。这支持了ULX中存在两种不同的物理机制的想法,其中光谱从由盘状日冕主导到由风主导。
2009-12-15 astro-ph.HE
Resolved atomic lines reveal outflows in two ultraluminous X-ray sources
超亮X射线源是位于星系外、远离星系核的点源,其X射线光度超过3x10^39 erg/s,被认为是由致密天体的吸积提供能量。可能的解释包括中子星上的吸积,中子星具有强磁场,恒星质量的黑洞(< 20兆太阳能)达到或超过经典爱丁顿极限或中等质量的黑洞(10^3-5兆太阳能)。在以前的分析中,由于缺乏足够的能量分辨率,迄今为止一直无法清楚地识别X射线带中的任何发射线或吸收线,从而妨碍了对吸积流的详细分析。在这里,我们报告的X射线发射线产生的高度电离的铁,氧和氖的累积显着性> 5西格玛,蓝移(~0.2c)的吸收线(5西格玛)的高分辨率X射线光谱的超铝X射线源NGC 1313 X-1。在类似的源NGC 5408 X-1中,我们也检测到静止和蓝移吸收的发射线。蓝移的吸收谱线必须出现在快速流出的气体中,而发射谱线则起源于源周围缓慢移动的气体中。我们的结论是,紧凑的对象是由强大的风与流出速度约为0.2 c的吸积超大质量黑洞和超吸积恒星质量黑洞模型预测。
2016-04-28 astro-ph.HE
Discovery of coherent pulsations from the Ultraluminous X-ray Source NGC 7793 P13
本文报道了对超亮X射线源NGC 7793 P13相干脉动的探测。大约0.42秒的近正弦脉动最初是在2016年使用XMM-牛顿和NuSTAR进行的宽带X射线观测中发现的。随后,我们还在2013年和2014年拍摄的XMM-牛顿档案数据中发现了脉动。相干脉动的显著(>>5 sigma)探测表明P13中的致密天体是一颗中子星,观测到的峰值光度为~ 1 e40 erg/s(假设各向同性),远高于1.4 M太阳吸积体的爱丁顿极限。这使得P13成为第二个由吸积中子星提供能量的超亮X射线源。脉冲周期在不同时期之间变化,在2013-2016年期间缓慢但持续的旋转。这一自旋上升表明了B ~ 1.5e 12 G的磁场,这是许多吸积星系的典型特征。对于极端亮度最可能的解释是高度的光束,然而这很难与正弦脉冲轮廓相协调。
2016-10-17 astro-ph.HE
Three Ultraluminous X-ray Sources Hosted by Globular Clusters in NGC 1316
我们在NGC 1316的恒星系统中发现了三个由球状星团(GC)承载的超亮X射线源(ULX)。这些发现使GC中已知的ULX总数达到20个。我们发现,X射线光谱的三个新的来源不偏离其他已知的GC ULX光谱行为的既定模式。这些来源的X射线光谱行为的一致性指出了这些稀有和独特来源的形成和演化机制的多个路径。使用现在更大的GC ULXs样本,我们将整个已知的GC ULXs群体的光学特性与五个星系中的其他GC进行比较,发现拥有ULXs的星系团的特性与典型的星系团有很大的不同。最后,GC ULX优先被富含金属的簇所承载的任何趋势在该样品中并不显著。
2021-03-30 astro-ph.HE
Optical variability of the ultraluminous X-ray source NGC 1313 X-2
我们分析了NGC 1313 X-2可用的最长相位连接光度数据集,寻找Liu等人(2009)报告的~6天调制。折叠的B带光变曲线显示6天的周期性,显著性略大于3 σ。这种调制的低统计意义,以及在V波段缺乏检测,使其识别不确定。
2010-11-09 astro-ph.HE
Quasi-periodic dipping in the ultraluminous X-ray source, NGC 247 ULX-1
大多数超亮X射线源(ULX)被认为是恒星质量的黑洞或超过爱丁顿极限吸积的中子星。从宽带光谱学确定致密物体的性质和吸积模式目前是一个挑战,但观察到的定时特性提供了对致密物体的深入了解以及几何形状和吸积过程的细节。在这里,我们报告的800 ksXMM牛顿运动的超软超铝X射线源,NGC 247 ULX-1的时序分析。在X射线光变曲线中出现深而频繁的下降,其幅度随着能带的增加而增加。功率谱和相干性分析揭示了倾斜优先发生在$\sim 5$ ks和$\sim 10$ ks时间尺度上。这种下降可能是由于中心X射线源被光学厚结构遮蔽(如吸积盘的翘曲),或者是由于吸积盘发射的风遮蔽,或者两者兼而有之。这种行为支持了超软ULX被认为接近吸积盘的观点。
2021-05-19 astro-ph.HE
Searching for coherent pulsations in ultraluminous X-ray sources
超铝X射线源(ULX)的亮度大得令人不安,如果与爱丁顿极限相比,各向同性吸积到恒星质量的物体。超光速X星的高光度通常被认为是恒星质量黑洞的超临界吸积或中等质量黑洞的吸积。然而,最近发现的M82 ULX与NuSTAR的相干脉动表明,另一种情况意味着吸积到磁化中子星是可能的ULX。受这一发现的启发,我们重新访问了几个明亮ULX的可用XMM-牛顿档案观测,并有针对性地搜索脉动,以检查吸积中子星是否也可能为其他ULX提供动力。我们没有发现任何证据表明在包括M82 ULX在内的任何来源中存在显著的相干脉动。我们提供了上限的振幅可能未检测到的脉冲信号的源在样品中。
2014-10-27 astro-ph.HE
The Magnetic Field of the Ultraluminous X-ray Pulsar M82 X-2
最近在M82中的超亮X射线源X-2中探测到脉动。这颗新发现的脉冲星被描述为一颗普通的中子星,其磁场为1 TG,并在爱丁顿速率以上吸积,而它又被描述为一颗类磁星的脉冲星,其磁场为100 TG,并在量子极限以上。我们在这里表明,这种X射线源在任何意义上都不是外来的。沿着场线的吸积的标准方程预测,对于所测量的自旋周期$P_S$和上自旋速率$\dot{P_S}$,各向同性X射线光度$L_X$必须接近爱丁顿极限(即,$L_{X}\approx 3.5\times 10^{38}$ ~erg~s $^{-1}$);并且不依赖于$P_S$的表面磁场$B$必须是适度的(即,$B_*\approx 1-10$ TG)。观测到的更高的光度可以用我们方向上发生的中等数量的几何光束来解释。其他超亮X射线源也可能是具有类似物理特性的普通类星体,但由于发射必须发生在对观察者有利的角度,我们预计未来很少会发现这样的类星体。
2016-06-21 astro-ph.HE
Compact Optical Counterparts of Ultraluminous X-ray Sources
利用哈勃太空望远镜(HST)的成像数据,我们报告了13个超铝X射线源(ULX)的多波段光度特性,这些超铝X射线源具有独特的紧凑型光学对应物。在几天到几年的时间尺度上检测到震级和颜色变化。光学颜色,可变性,和X射线光通量比表明,大多数ULX的光发射主要是由X射线盘上的再处理,类似于低质量的X射线双星。对于大多数光源,光谱是幂律的,即$F_ν \propto ν^α$,其中$α$在1.0至2.0的范围内,并且光学发射区域具有1 e12 cm量级的尺寸。其中包括NGC 2403 X-1和M83 IXO 82,它们的光谱与标准薄盘的直接发射一致; M101 ULX-1和M81 ULS 1,它们的X射线与光通量比更接近于高质量X射线双星; IC 342 X-1,其中的可见光可能由伴星主导。NGC 5204 X-1的光学对应物和附近的光学星云之间不一致的消光表明它们可能是无关的。
2011-06-01 astro-ph.HE