X-ray spectral cut-off and the lack of hard X-ray emission from two ultraluminous X-ray sources M81 X-6 and Holmberg IX X-1
利用Suzaku和XMM-Newton观测数据，对两个超亮X射线源（ULX）M81 X-6和Holmberg IX X-1进行了宽带X射线谱研究。我们进行联合宽带光谱分析的领域中最亮的源，即两个ULX和活动星系核（AGN）在M81，并证明了X射线光谱的ULX截止能量超过约3 keV，在朱雀HXD/PIN带的高能量的贡献可以忽略不计。在10- 30 keV波段，M81 X-6和Holmberg IX X-1的亮度上限分别为3.5e38ergs/s和1.2e39ergs/s。这些极限比M81 X-6的6.8e39ergs/s和Holmberg IX X-1的1.9e40 ergs/s的辐射热光度（0.1-30 keV）低一个数量级以上。我们的研究结果证实了早期的迹象推断，从明亮的ULX的XMM-牛顿观测光谱截止，并表明，没有一个额外的高能量幂律分量显着贡献的X射线发射。这两个ULX的光谱形式与银河系黑洞X射线双星（BHB）或活动星系核（AGN）的光谱形式有很大不同。这意味着ULX既不是恒星质量BHB的简单放大版本，也不是AGN的缩小版本。
2013-04-06 astro-ph.HE
The ultraluminous state revisited: fractional variability and spectral shape as diagnostics of super-Eddington accretion
虽然我们已经接近达成共识，大多数ULX都是处于超爱丁顿状态的恒星质量黑洞，但这种吸积模式的物理学还没有建立起来。在这里，我们使用一个组合的X射线光谱和时间分析的ULXs的样本来调查这个新的吸积制度。我们提出了一个光谱分类方案，将ULXs分为三类：一个扩大的光盘类，和两个组件的硬和软超亮制度。在最低光度的ULX人口占主导地位的来源与扩大光盘光谱，而两个组件的光谱被认为是在较高的光度，暗示的区别~爱丁顿和超爱丁顿吸积模式。我们发现高水平的可变性仅限于具有软超亮光谱的ULX和一些加宽的光盘源。此外，变异性在高能量下最强，这表明它起源于较硬的光谱分量。这些特性与当前的超级爱丁顿发射模型是一致的，其中风在吸积流的中心区域周围形成漏斗。由于风提供了软分量，这表明倾斜度是观测到的X射线光谱的关键决定因素，如果这是由于风边缘的云状物质间歇性地模糊了我们对ULX中心区域的视线，那么变化结果就非常有力地支持了这一点。在两个ULXs，跨越硬/软超铝制度边界的光谱变化与光度的模式是一致的风增加在较高的吸积率，从而缩小漏斗的开口角。因此，这项工作表明，大多数ULX可以被解释为恒星质量的黑洞在爱丁顿极限或以上吸积，其观察到的特征由两个变量控制：吸积率和倾角。（节略）
2013-07-30 astro-ph.HE
In-depth studies of the NGC 253 ULXs with XMM-Newton: remarkable variability in ULX1, and evidence for extended coronae
我们研究了2003年NGC 253的110 ksXMM-牛顿观测中三个超亮X射线源（ULX）的变化。值得注意的是，我们发现ULX 1在0.3- 10 keV波段的变化是ULX 2的三倍，尽管ULX 2更亮。实际上，ULX 1表现出的功率密度谱与规范高态或非常高/陡峭的幂律态一致，但与规范低态不一致。ULX 1的0.3- 10 keV发射主要是非热的，并且可能与非常高的状态有关。我们还用圆盘黑体、超薄圆盘和卷积康普顿化（SIMPL x DISKBB）模型拟合了ULX光谱。最亮的ULX光谱通常由两个发射分量（圆盘黑体+康普顿化分量）描述;然而，SIMPL模型导致单个发射分量，并且可以帮助确定众所周知的软过量是ULX光谱的特征还是双分量模型的伪影。对于ULX 3（以及黑洞+ Wolf-Rayet双星IC 10 X-1），SIMPL模型被拒绝;因此，我们推断观察到的软过剩是ULX发射光谱的真正特征。我们使用一个扩展的日冕的情况下，解释软过剩看到所有最高质量的ULX光谱，并提供了一个机制，恒星质量的黑洞表现出超爱丁顿光度，同时保持本地次爱丁顿。
2010-01-06 astro-ph.HE
Spectral variability of ultraluminous X-ray sources
我们研究了11个超铝X射线源（ULX）使用存档XMM牛顿和钱德拉观测光谱的变化。我们使用三种模型来描述所观察到的光谱：幂律，多色盘（MCD）和这两种模型的组合。我们发现，7 ULX的亮度Lx和光子指数伽玛之间的相关性。此外，这7个ULX中的4个也在观察到的能带中显示出光谱枢转。我们还发现，两个ULX显示Lx-Gamma反相关。样品中4个ULX的光谱可以用MCD模型充分拟合。我们比较这些来源，已知的黑洞双星（BHB），并发现他们遵循类似的路径，在他们的光度-温度图。最后，我们表明，“软过剩”报告的许多这些ULX在约0.2千电子伏似乎大致遵循的趋势Lsoft \propto T^{-3.5}时，建模与幂律加上一个“酷”MCD模型。这与理论上所预期的L \propto T^4关系以及许多吸积BHB的结果相反。观察到的趋势可能是由一个大约10个太阳质量的黑洞周围的外流风发出的圆盘辐射引起的。
2009-06-08 astro-ph.CO 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
XMM-Newton campaign on the ultraluminous X-ray source NGC 247 ULX-1: outflows
大多数ULX被认为是由超级爱丁顿吸积中子星和黑洞提供动力的。在爱丁顿速率之上，圆盘预计会膨胀，并通过辐射压力发射强风。最近在几个ULX中发现了风。然而，目前还不清楚是圆盘的增厚还是风的变化导致了在一些ULX中观察到的经典软态和超软态之间的切换。为了理解这种现象和整个超爱丁顿机制，我们用XMM-牛顿进行了一次大型（800 ks）观测活动，以研究NGC 247 ULX-1，它在超软和经典软ULX状态之间转换。新的观测结果显示了风的明确证据，这些风以高度电离的离子物种的发射和吸收线的形式存在，后者表明与其他ULX中的检测结果一致的轻微相对论流出（-0.17 c）。强烈的浸渍活动中观察到的光变曲线，主要是在最明亮的观测，这是典型的软ULXs，并表示吸积率和外观的倾角之间的密切关系。后者可能是由于增厚的光盘规模高度和风所示的一个逐步增加的蓝移的谱线。
2021-06-04 astro-ph.HE
Broad absorption features in wind-dominated ULXs?
超亮X射线源（ULX）的亮度需要一个奇异的解决方案，无论是超临界吸积模式到恒星质量黑洞或亚临界吸积到中间质量黑洞（IMBH）被调用。由于目前缺乏直接的质量测量，区分两者是不平凡的。超临界吸积模式的一个关键预期是强大的辐射驱动风的存在。在这里，我们分析了NGC 5408 X-1和NGC 6946 X-1的XMM-牛顿数据，发现X射线光谱中存在的强软残差可以与部分电离的蓝移吸收相调和，光学薄相的风。我们推导出风的物理参数的初始值，我们还讨论了其他可能的起源所观察到的功能。
2013-10-31 astro-ph.HE
ULX behaviour: the ultraluminous state, winds & interesting anomalies
最近的证据-特别是NuSTAR获得的硬X射线光谱，以及当超亮X射线源（ULX）显示软光谱时观察到的大振幅硬X射线变化-表明常见的ULX行为与已知的亚爱丁顿吸积模式不一致，正如对中等质量黑洞（IMBH）所预期的那样。相反，似乎大多数ULX都是由恒星质量黑洞上的超级爱丁顿吸积提供动力的。在这里，我们将回顾深入研究ULX光谱计时行为的工作，证明它与超级爱丁顿吸积的预期保持一致。这张照片中的一个关键缺失部分是直接检测到ULX预期的大规模辐射驱动风，作为ULX光谱中的原子发射/吸收线特征;我们将证明这些很可能已经被检测到作为ULX软X射线光谱中的残留物。最后，我们将讨论似乎不符合新兴ULX行为模式的ULX。特别是，我们讨论了识别一个良好的IMBH候选人作为背景类星体的影响;和确认的IMBH/ULX候选人在星系NGC 2276通过无线电/X射线基本平面。
2015-10-21 astro-ph.HE
Comparing Spectral Models for ULXs with NGC 4517 ULX1
我们提出了以前未经分析的高质量的XMM牛顿光谱的超明亮的X射线源候选人在NGC 4517。与其他高质量ULX光谱一样，在约6 keV处观察到光谱的下降。为了进行直接比较，应用了最近对该特征的圆盘反射和康普顿化解释，并且发现它们提供了当前数据的统计等效表示。我们发现，反射模型需要的吸积盘有一个高度超太阳铁丰度，而康普顿模型需要低温康普顿电子，并为日冕光学厚。这些物理要求进行了详细讨论，并强调物理动机的情况下，每个模型可以被认为是一个可行的解释所观察到的排放。通过将我们对这两种解释的考虑扩展到高能量，我们证明了在~10 keV以上能量的ULX观测在试图区分它们时应该是非常有用的。在目前的仪器条件下，只能对M82 X-1进行这些观测，但未来的高角分辨率硬X射线成像光谱仪，如将在Astro-H上飞行的硬X射线成像系统，应该能很好地解决这个问题。
2011-01-24 astro-ph.HE
Long-term X-ray spectral evolution of Ultraluminous X-ray sources: implications on the accretion flow geometry and the nature of the accretor
在几个超铝X射线源（ULX）中发现的脉动表明，一小部分ULX是由中子星（NS）上的超爱丁顿吸积提供动力的。这引发了关于ULX中NS与黑洞（BH）之比的争论，以及是什么物理机制允许ULX达到远超过其爱丁顿光度的光度：强磁场还是相当强的流出物将辐射准直到观察者。为了区分超临界吸积BH，弱或强磁化NS，我们研究了长期的X射线光谱演化的样本17 ULX，其中6个是已知的主机NS。我们结合档案数据从\chandra，\xmm \和\nustar \天文台采样范围广泛的光谱状态为每个源，并跟踪每个源的发展硬度光度图（HLD）。我们发现NS-ULX是我们样本中最难的来源之一，具有高度可变的高能发射。在此基础上，我们将M81 X-6确定为强NS-ULX候选者，其变异性与NGC 1313 X-2相似。大多数软源与未知的吸积物显示存在三个显着不同的光谱状态，我们解释调用的质量吸积率和模糊的超临界风/漏斗结构的变化。最后，我们报告在高能量（$\gtrsim$ 10 keV）在NGC 1313 X-1和Holmberg IX X-1，我们认为可能提供的手段来区分BH从NS-ULX的缺乏变化。我们认为，在我们的样本中最硬的源可能窝藏强磁化的NS，而较软的源可以解释为弱磁化的NS或BH，其中流出的存在自然解释其较软的光谱通过康普顿下散射，他们的光谱跃迁和脉冲发射的稀释，如果这些源中的一些包含NS。
2021-02-22 astro-ph.HE
Ionised Emission and Absorption in a Large Sample of Ultraluminous X-ray Sources
大多数超铝X射线源（ULX）被认为是由恒星质量致密天体上的超爱丁顿吸积提供动力的。在这种极端状态下的吸积体自然会在其附近电离大量的等离子体，并从其圆盘中发射强大的辐射驱动外流。利用最好的数据集对几个ULX进行了高光谱分辨率的X射线观测（XMM-Newton上带有RGS光栅），确实发现了复杂的线光谱，并证实了这种极端（0.1- 0.3 c）风。然而，在大型ULX样品中使用严格的技术搜索等离子体特征从未被执行过，从而使我们无法理解它们的统计特性，例如发生率，以限制流出几何形状及其占空比。我们开发了一种快速的X射线谱线自动检测方法，并将其应用于完整的RGS ULX存档，严格量化任何候选谱线的统计显著性。收集135个最重要的功能检测到89个观测19个对象，我们创建了第一个目录的谱线检测软X射线ULX光谱。我们发现，检测到的发射线集中在已知的休息帧元素的过渡，因此起源于低速材料。相反，吸收线避开了这些跃迁，这表明它们是由蓝移的流出物留下的印记。因此，这种风在ULX种群中很常见。此外，我们发现，光谱硬ULXs显示较少的线检测比软ULXs，表明它们的吸积几何形状和方向的一些差异，可能导致过电离的等离子体的较硬的光谱能量分布的较硬ULXs。
2021-09-29 astro-ph.HE
Simulating ULXs and blazars as GRMHD accretion flows around a black hole
本文利用GRMHD模拟研究黑洞吸积流，证实高度磁化平流吸积可解释ULXs的超爱丁顿光度，并通过磁场特性差异及自旋、磁场与吸积率的相互作用解释FSRQ与BL Lacs的光谱二分现象。
2025-02-05 astro-ph.HE
Angle-dependent hardening of the reprocessed spectra in ULXs powered by accretion onto neutron stars
本文通过几何模型与Monte Carlo模拟，研究了中子星吸积驱动的ULXs中星风导致的X射线辐射再处理光谱，发现其高能部分强烈依赖于视角，预测了极亮X射线源在进动调制倾角时表现出高能角度敏感性与软波段适度变化。
2025-09-15 astro-ph.HE
X-ray time lags and nonlinear variability in the ultraluminous X-ray sources NGC 5408 X-1 and NGC 6946 X-1
我们提出了我们的分析的X射线可变性的两个超铝X射线源（ULXs）的基础上多XMM-牛顿观测。我们发现，线性均方根通量的关系是存在于八个观测的NGC 5408 X-1，也在三个观测的NGC 6946 X-1，但从其他ULX的数据一般不足以约束任何均方根通量的关系。这种关系的存在以前只在NGC 5408 X-1的两次观测中报道过;我们的研究结果表明，这是NGC 5408 X-1可变性的持久特性，并延伸到至少一个其他变量ULX。我们推测这是一个普遍存在的属性ULX的变化，因为它是X射线的变化，在其他发光吸积源。我们还恢复了NGC 5408 X-1中硬带和软带之间的时间延迟，在频率高于~几mHz时，软带（<1 keV）相对于硬带（>1 keV）延迟高达~10 s（~0.2 rad）。对于第一次，我们延长了滞后分析，以较低的频率，并找到了一些证据的逆转的滞后，一个硬滞后的~1 ks在~0.1兆赫的频率。我们的能量分辨分析表明，时间延迟是能量依赖的。我们认为，滞后是不太可能的结果，从吸积盘反射（“混响”）的基础上缺乏反射功能的光谱，和大尺寸的反射器推断滞后的幅度。我们还认为，将软滞后与这些ULX中的准周期振荡（QPO）相关联-并在ULX中的软滞后与银河系X射线双星的一些低频QPO中看到的软滞后之间进行类比-还为时过早。
2015-08-06 astro-ph.HE
Irradiated, colour-temperature-corrected accretion discs in ultraluminous X-ray sources
虽然已经尝试限制光学对应物的恒星类型为ULX，但光学变化的检测表明它们可能由照射外部吸积盘的X射线的再处理发射主导。在这里，我们报告的结果，从一个组合的X射线和光谱研究的ULX样品，这是选定的具有扩大的盘状X射线光谱，和已知的光学同行。我们同时将来自ULX的光学和X射线数据与来自黑洞周围经过辐照、色温校正的吸积盘的发射的新光谱模型进行了拟合，该吸积盘具有中央康普顿日冕。我们发现，ULXs需要再处理馏分$\sim 10^{-3}$，这是类似于亚爱丁顿热优势状态BHB，但小于已报道的ULXs与软超铝X射线光谱。我们认为，后处理部分可能是由于在一个几何厚的超临界吸积盘的自屏蔽，并从远高于中央黑洞反射的光学薄材料在出生的超爱丁顿风喷射的相反效果。然后，较高的后处理分数报告的ULX与风为主的X射线光谱可能是由于增强散射到外光盘通过更强的风在这些对象。或者，这些ULX中的吸积盘在几何上可能不是特别厚，相反，它们在这方面可能类似于热主导状态BHB。
2014-08-11 astro-ph.HE
Optical Counterparts of ULXs in NGC 1672
在这项工作中，我们部署了来自{ \it HST}、{\it Chandra}、{ \it XMM-Newton}和{ \it Swift-XRT}的存档数据，以探测NGC 1672中9个候选ULX的性质。具体来说，我们的研究重点是使用精确的源位置通过改进的天体测量的基础上{ \it钱德拉}和{ \it HST}的观测，以搜索和识别潜在的光学对应这些ULX。为ULX候选者中的两个识别唯一的光学对应物，即，X2和X6;对于三个候选者，即，X1，X5和X7，我们发现每个源在各自的误差半径内有两个潜在的对应物。其余四个源没有发现光学对应物。X 2的光谱能量分布与温度为$\sim$ 10 $^{4}$ K的黑体光谱拟合，确定其光谱类为超巨星施主星B7 $-$ A3。我们用彩色星等图（CMD）调查的年龄的同行。在所有研究的来源中，X9表现出最大的可变性，在2004年至2019年的时间段内，X射线通量变化了$\sim$ 50倍，并且还在硬度-强度图中追踪了部分q曲线样特征，暗示了可能的光谱跃迁。
2022-07-13 astro-ph.HE
Spectral study of X-ray sources in some galaxies recently observed by Chandra
Manipur University（曼尼普尔大学）
利用钱德拉ACIS-S数据，对9个星系中27个X射线源进行光谱拟合，分类为6个X射线双星和21个超亮X射线源，并分析了光谱硬度与光度变化关系。
2026-06-11 astro-ph.HE
A comparative study of occurrence rates and nature of Ultraluminous X-ray sources in spiral and elliptical galaxies
Manipal Centre for Natural Sciences, Manipal Academy of Higher Education（马尼帕尔高等教育部马尼帕尔自然科学中心）；Space Astronomy Group, U R Rao Satellite Center, ISITE Campus（印度空间研究组织乌尔·拉奥卫星中心空间天文学组）
研究比较了螺旋和椭圆星系中超亮X射线源的发生率和性质差异，发现N=1螺旋星系中存在一个独立的ULX群体，包含软和硬源，而其他类别主要包含更硬的源，同时发现N=1椭圆星系中有六个与球状星团相关的ULX。
2026-05-07 astro-ph.HE
Spectral States and Evolution of Ultraluminous X-ray Sources
我们研究了表观光度约为10^40尔格/秒的超铝X射线源（ULX）的光谱演化。基于本文的新结果和文献报道的结果，我们发现了两种常见的光谱行为：星暴星系中的ULX具有变化的光度（L），但仍保持在具有幂律谱和恒定的硬光子指数（Gamma）的硬态。其他ULX，如NGC 5204 X-1，显示了L和Gamma之间的相关性。我们解释这个L-Gamma相关相位作为一个中间状态的混合属性从热占主导地位的和陡峭的幂律状态。当NGC 5204 X-1的光谱用吸积盘黑体加幂律模型拟合时，X射线光度随吸积盘有效温度的增加而增加，其方式与恒星质量黑洞X射线双星相似，表明辐射来自于吸积盘.光度、盘的大小和温度表明NGC 5204 X-1拥有一个比恒星质量黑洞更大的致密物体。相比之下，IC 342 X-1中的圆盘模型被排除，因为光度随着温度的升高而降低;具有这种行为的源可能代表一类具有超爱丁顿吸积的物体。此外，我们报告了一个独特的软光谱功能IC 342 X-2和变化的时间尺度上的20 ks从Holmberg II X-1。需要更多的观察来检验这些结果。
2009-02-16 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Lense-Thirring timing-accretion plane for ULXs
识别超亮X射线源（ULX）中的致密物体迄今为止需要检测脉动或回旋共振散射特征（CRSF），这表明是磁化的中子星。然而，脉动被观察到是短暂的，这是合理的，吸积到中子星上可能已经抑制了表面磁场，使脉动和CRSF将完全消失。因此，我们可能缺乏识别中子星系统的直接手段，而我们目前缺乏识别黑洞ULX的有效手段。在这里，我们提出了一个可能的方法来分离ULX人口假设X射线，兆赫准周期振荡（QPO）和天的时间尺度周期/QPO分别与Lense-Thirring进动的流入和流出风。岁差时间尺度与软X射线成分的温度相结合，产生了吸积体质量作为自由参数进入的平面。根据风的性质，使用这些飞机可能是强大的角动量（自旋）的范围内，并为高吸积率，基本上独立于中子星的表面偶极场强度。我们的模型还预测了mHz QPO频率和相位滞后的幅度印记由于通过光学厚风传播的情况下，NGC 5408 X-1，我们随后推断一个黑洞质量和高自旋。最后，我们注意到，观察长期QPO演变超过足够的基线可能表明一个中子星，作为岁差响应自旋向上，这是不容易观察到的黑洞小学。
2019-09-09 astro-ph.HE
A mass of less than 15 solar masses for the black hole in an ultraluminous X-ray source
大多数超亮X射线源（ULX）显示出银河系恒星质量黑洞（BH）所没有的一系列典型特性：更高的亮度Lx > 3 10^39 erg/s，异常柔软的X射线成分（kT < 0.3 keV），以及其光谱在~ 5 keV以上的特征性下降。这种令人困惑的性质被解释为中等质量黑洞的证据，或者是恒星质量黑洞在爱丁顿极限以上吸积时的发射，类似于一些银河系黑洞在峰值亮度时的发射。最近，一个非常软的X射线光谱已被观察到在一个罕见的和短暂的恒星质量BH。本文表明星系NGC 7793中的X射线源P13是一个周期为64天的双星，并具有ULX的所有三个正则性质。通过模拟B 9 Ia施主星由于X射线加热而产生的强光学和紫外调制，我们将BH质量限制在小于15个太阳质量。我们的结果表明，在P13，软热辐射和光谱曲率确实是超临界吸积的签名。以此类推，具有相似X射线光谱和高达几个10^40 erg/s的光度的ULX可以用大质量恒星BH的超临界吸积来解释。
2014-10-15 astro-ph.HE
A spectral-timing model for ULXs in the super-critical regime
光度在~ 3x 10 ^{39} -2x 10 ^{40} erg/s之间的超亮X射线源（ULX）代表了一个有争议的物体样本，因为它们的亮度，以及对绝大多数中心物体缺乏明确的质量估计，导致了一个退化的方案，其中吸积物可能是恒星残骸（黑洞或中子星）或中等质量黑洞（IMBH）。最近，高质量的观测表明，在大多数这些对象的存在IMBH是不太可能的，除非吸积流以某种方式强烈偏离基于已知质量的对象的预期。另一方面，超临界流入的物理动机模型可以重新创建所观察到的X射线光谱及其演变，虽然一直缺乏一个强有力的解释其可变性。在本文中，我们包括一个部分不均匀的风的影响，通过两种不同的方法印上的X射线发射的变化。该模型在很大程度上依赖于两个倾斜的视线和质量吸积率，导致一系列的定性和半定量的预测。我们研究了一个样本的时间平均光谱和变异性观察良好的ULX，发现源行为可以解释我们的模型在两个单独的情况下，以及在整个样本，特别是在硬度变化的趋势功率。我们提出了这些来源的协方差谱的第一次，这揭示了相关的变异性和与广泛的ULX光谱建模相关的问题。
2014-12-15 astro-ph.HE
The Ultraluminous State
我们通过对ULX的光谱形状进行详细的调查，重新审视了ULX的性质问题，使用了XMM-Newton公共档案中最高质量的X射线数据。我们确认，简单的光谱模型通常用于分析和解释的ULXs（幂律连续和多色盘黑体模型）是不够的，在面对这样的高质量的数据。相反，我们发现两个几乎无处不在的功能在频谱中：一个软过剩和翻转在3keV以上的能量的频谱。我们研究了一系列更物理的模型来描述这些数据。我们发现，光盘加康普顿日冕模型拟合数据很好，但派生的日冕是冷的，光学厚（τ~5 - 30）。我们认为，这些观察到的光盘的温度是不是一个很好的指标的黑洞质量的强大的，光学厚日冕排水能量从内部光盘，并掩盖它。我们估计的内在（无日冕）光盘温度，并证明在大多数情况下，它位于恒星质量的黑洞的制度。这些天体的光谱范围从类似于银河双星中最高质量吸积率状态的光谱，到那些明显具有两个峰值的光谱，一个峰值的能量低于1千电子伏（来自外部未康普顿化的圆盘），另一个峰值的能量高于3千电子伏（来自康普顿化的内部圆盘）。然而，一些ULX有一个显着冷却器校正光盘温度，我们认为，这些是最极端的恒星质量黑洞吸积物，其中一个巨大的风完全包裹内部光盘区域，创造一个凉爽的光球。我们的结论是，ULXs为我们提供了一个观测模板之间的过渡爱丁顿和超爱丁顿吸积流，后者占据了一个新的超铝吸积状态。
2009-05-26 astro-ph.CO astro-ph.HE
On the thermal line emission from the outflows in ultraluminous X-ray sources
超铝X射线源（ULX）的X射线光谱中的原子特征可能与外流有关（Middleton等人，2015），这可能提供了一种探索ULX物理学的方法。我们建立了一个锥形外流模型，并计算了热X射线Fe发射线从外流。我们的结果表明，热线亮度随流出速度或/和流出的开口角的增加而减小，对于一个固定的动力学功率的流出。假设流出的动能功率与ULXs中的吸积功率相当，我们发现，对于具有恒星质量黑洞的ULXs中流出的热X射线Fe发射线，等效宽度可以是几个eV。热谱线亮度与1/M成正比（M是ULX的黑洞质量）。等效宽度随黑洞质量的增加而减小，这意味着当ULX中含有中等质量的黑洞时，很难探测到Fe线的辐射.我们的结果表明，热X射线Fe谱线的发射应该优先被探测到的ULX的高动力学功率从周围的恒星质量的黑洞/中子星的吸积盘缓慢移动的流出。最近观察到的ULX流出物的X射线原子特征可能意味着它包含恒星质量的黑洞/中子星（Pinto等人，2016）。
2016-06-05 astro-ph.HE
Role of magnetically dominated disc-outflow symbiosis on bright hard-state black hole sources: ultra-luminous X-ray sources to quasars
我们目前的磁化，对流盘流出共生周围黑洞（BH）的光学薄的解决方案。主要目的是解释明亮的，硬态观测吸积系统与恒星质量超大黑洞。根据热力学热力学第一定律，在熵梯度中考虑了磁场和辐射对能量平流的影响。冷却过程包括韧致辐射、同步辐射和逆康普顿化过程。我们的主要任务之一是解释超亮X射线源（ULX）的一些长期存在的问题。现有的物理方案来解释他们不寻常的高光度是存在的失踪类的中等质量BH（IMBH），或超爱丁顿吸积周围的恒星质量BH。然而，大多数具有陡峭幂律谱的ULX可以很好地用超爱丁顿吸积来解释，而IMBH的存在确实存在广泛的争议。然而，对具有硬幂律主导状态的ULX的解释仍然是神秘的。在这里，我们表明，我们的磁占主导地位的磁盘流出的共生体周围快速旋转的恒星质量黑洞可以实现这样大的光度，即使亚爱丁顿吸积率。平流外区的磁场大于相应的爱丁顿极限。由于磁通冻结，这种场在BH附近通过连续的吸积过程而动态地占主导地位，但保持其爱丁顿极限。这种独特的场配置增强了同步加速器和同步加速器自康普顿化过程，以实现非常大的光度。通过同样的机制，我们对超大质量黑洞的解可以解释超亮类星体异常大的光度。
2020-04-22 astro-ph.HE gr-qc
Soft Extragalactic X-Ray Binaries at the Eddington Threshold
对于定义超亮X射线源（ULX）的10^39 erg/s截止值及其以下的光度范围，人们很少探索。尽管如此，它还是拥有大量的X射线源，并且对于提高我们对~爱丁顿吸积率源的理解具有巨大的潜力。我们选择了一个样本的四个源在这个爱丁顿阈值制度与良好的数据进行进一步的研究，这些对象具有各种软的光谱形状。我们执行X射线光谱和时间分析的XMM牛顿和钱德拉数据，这些对象，以深入了解其吸积机制，并检查其光学同行使用HST图像。NGC 300 X-1是典型的陡峭幂律吸积态的一个非常明亮和著名的例子。M51 ULS呈现出冷的类黑体光谱，并且与超亮超软源（ULS）相一致，可能是通过光学厚的外流风在高倾角下观察到的超爱丁顿吸积物体。NGC 4395 ULX-1和NGC 6946 ULX-1具有异常陡峭的幂律尾，为此我们讨论了各种可能的物理机制和与银河系微类星体中类似特征的联系，并得出结论，这些来源可能是ULX和经典ULS之间的软超亮状态的中间物体。
2017-02-01 astro-ph.HE
Ultra-luminous X-ray sources as magnetically powered sub-Eddington advective accretion flows around stellar mass black holes
为了解释超亮X射线源（ULX）异常高的光度和光谱性质，一些潜在的黑洞被认为是中等质量的，在几十到几百万太阳质量之间。事实上，长期以来一直存在一个问题，即黑洞的中程质量缺失。然而，由于一些ULX也被认为是中子星，因此它们不寻常的高亮度通常是由超艾丁顿吸积引起的。然而，所有的模型都是基于非磁化或弱磁化吸积。然而，有证据表明，恒星质量的黑洞周围的吸积盘/流中的磁场可能是百万高斯。这样一个磁制动吸积流理所当然地起着关键的作用，许多组合盘射流/流出系统的动力。在这里，我们表明，2.5维对流磁化吸积盘/流出系统周围的恒星质量黑洞的流动能量足以解释ULXs在其硬态的权力。因此，它们既不会有中等质量的黑洞，也不会有超级爱丁顿吸积体。我们认为，至少有一些ULX是围绕恒星质量黑洞的磁动力亚爱丁顿吸积体。
2018-08-30 astro-ph.HE
Evidence for Pulsar-like Emission Components in the Broadband ULX Sample
我们提出了一个明亮的超亮X射线源的样本的宽带X射线分析，目的是调查这个人口的光谱相似性，已知的ULX星系，M82 X-2，NGC 7793 P13和NGC 5907 ULX。对NGC 5907 ULX的宽带XMM-Newton +NuSTAR数据集进行了相位分辨分析，发现该源中吸积柱的脉冲发射具有与M82 X-2和NGC 7793 P13相似的光谱形状，这是当光谱与吸积盘模型拟合时在最高能量处观察到的过量发射的原因。然后，我们证明了类似的“硬”过剩被认为是在所有的ULX的宽带样本。最后，对于ULX的吸积体的性质目前是未知的，我们测试是否硬过剩都是由一个吸积柱类似于M82 X-2，NGC 7793 P13和NGC 5907 ULX中存在的一致。脉冲发射的平均形状的基础上，我们发现，在所有情况下，一个类似的吸积柱可以成功地再现观测数据，与假设一致，这ULX样品可能是由中子星吸积占主导地位。与已知的脉冲星ULXs相比，我们对剩余ULXs的光谱拟合表明，来自磁层之外的吸积流的非脉冲发射比与吸积柱相关的分量具有更强的相对贡献。如果这些来源也包含中子星吸积物，这可能有助于解释缺乏检测到的脉动。
2018-03-12 astro-ph.HE
The XMM-Newton long look of NGC 1365: lack of a high/soft state in its ultraluminous X-ray sources
基于2007年对塞弗特星系NGC 1365的长时间（~ 300 ks）XMM-牛顿观测，我们在此报告了两个超亮X射线源的光谱和时间行为，这两个超亮X射线源先前已经达到各向同性X射线亮度L_X ~ 4 x 10^{40} erg/s（0.3-10 keV波段）。2007年，它们处于较低的状态（X1和X2的L_X分别为5 x 10^{39} erg/s和1.5 x 10^{39} erg/s）。它们的X射线光谱分别服从幂律分布，光子指数分别为Gamma ~ 1.8和Gamma ~ 1.2。因此，它们的光谱类似于它们的爆发峰。多年来，这两个源的光度都有20倍的变化，但它们的光谱总是由硬幂律支配;与大多数恒星质量的黑洞不同，它们从未被发现处于标准盘支配的正则高/软态。缺乏规范的高/软状态似乎是ULX的共同特征。我们推测，不同种类的捐助者明星和/或持续超爱丁顿吸积率在其爆发可能会阻止吸积流ULXs从解决到稳定的标准磁盘。
2009-01-23 astro-ph.HE
Evidence for precession due to supercritical accretion in ultraluminous X-ray sources
大多数超铝X射线源（ULX）被认为是超临界吸积致密天体，其中大量外流是不可避免的。利用雨燕X射线望远镜的长期监测数据，我们发现了明亮的硬ULX的一个共同特征：它们在硬X射线波段显示准周期调制，但在软波段没有。结果，一些源在硬度强度图上显示双峰分布。我们认为，这些模型无关的结果可以很好地解释在一个图片，涉及超临界吸积与岁差，从中央漏斗的硬X射线发射或多或少的光束，而软X射线可能会产生从光球的大规模外流和近各向同性。这意味着岁差可能普遍存在于超临界系统中，例如银河系微类星体SS~433。硬X射线如何被调制可以用来约束硬X射线发射的角分布和吸积流的几何形状。我们还发现两个ULX聚束器（NGC 5907 ULX-1和NGC 7793 P13）表现出相似的行为，但没有双峰分布，这可能意味着它们具有不同的聚束形状或机制。
2018-01-31 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
Different types of ultraluminous X-ray sources in NGC 4631
利用XMM-Newton、Chandra和ROSAT观测资料，对NGC 4631星暴星系中最亮的X射线源进行了重新研究。最有趣的来源是一个高度可变的超软ULX。我们认为它的热光度在高/超软状态下约为几个10^{39} erg/s：这比以前的研究中估计的低一个数量级，因此减少了对极端或奇异场景的需求。此外，我们发现，该源是在一个非典型的低/软（kT ~ 0.1-0.3 keV）状态在钱德拉观测。通过比较高低态，我们认为，光谱特性可能不符合预期的吸积中等质量黑洞的行为。我们认为，周期性的超级爱丁顿爆发与光球膨胀从一个大质量的白矮星（M_{wd} >~ 1.3 M_{sun}），由非稳定的核燃烧提供动力，可能是一个可行的可能性，在替代以前提出的超爱丁顿流出的方案，从吸积恒星质量的黑洞。在这个来源中，核燃烧为白矮星爆发提供动力所需的长期平均吸积速率约为5-10 x 10^{-6} M_{sun} /年：这与用来解释最明亮的硬光谱ULX（由黑洞吸积提供动力）的热时间尺度质量转移速率相当。NGC 4631中其他四个最明亮的X射线源（其中三个可以归类为ULX）似乎是典型的吸积黑洞，在四种不同的光谱状态：高/软，凸谱，软过剩的幂律，和简单的幂律。它们都不需要质量>~ 50 M_{sun}。
2009-01-27 astro-ph.HE
Discovery of a soft X-ray lag in the Ultraluminous X-ray Source NGC 1313 X-1
超铝X射线源（ULXs）为研究超爱丁顿吸积的几何和能量提供了一个独特的机会。超爱丁顿吸积涉及的辐射过程还没有得到很好的理解，因此研究不同能带之间的相关变化可以提供对不同发射区域之间因果关系的见解。我们从最近的XMM-牛顿运动中提出了NGC 1313 X-1的光谱定时分析。光谱可以被分解成两个类热分量，其中较热的可能来自内部吸积盘，较冷的来自光学厚流出。我们发现硬（2-10千电子伏）和软（0.3-2千电子伏）波段之间的相关变化在千秒的时间尺度上，并找到一个软滞后约150秒。协方差谱表明，排放的滞后贡献主要是与热的两个热的组件，可能来自内部吸积流。这只是第三个ULX表现出软滞后。滞后的幅度范围超过三个数量级，但所有三个都是相应特征变异性时间尺度的~ 5%至~ 20%。如果这些软滞后可以在ULX的统一图片的上下文中理解，则滞后时间尺度可以提供对辐射驱动的流出的密度和范围的约束。
2019-11-21 astro-ph.HE
Nature of the soft ULX in NGC 247: super-Eddington outflow and transition between the supersoft and soft ultraluminous regimes
我们报告的XMM-牛顿/钱德拉/斯威夫特/HST观测的超亮X射线源（ULX）在NGC 247，这是发现之间的超软超亮（SSUL）制度的光谱占主导地位的冷（$\sim 0.1$ keV）黑体组件和软超亮（SUL）制度具有可比的黑体和幂律组件共享的亮度。多历元观测揭示了黑体半径和温度之间的反相关性，$R_{\rm bb} \propto T_{\rm bb}^{-2.8 \pm 0.3}$，排除了标准的吸积盘作为软X射线发射的起源。软X射线发射在SSUL制度中的短时间尺度和长时间尺度上都比在SUL制度中更易变。我们认为，SSUL制度可能是一个延伸的超铝状态向高吸积端，是一个极端的情况下，SUL制度，黑体发射所产生的光球厚流出和硬X射线的发射泄漏从嵌入的吸积盘通过中央低密度漏斗或平流通过风。但是，不能排除超软ULX是几乎从侧面看的标准ULX的情况。在200 s的时间尺度上观察到通量下降。这种下降不能用吸收的增加来解释，但可能是由于吸积速率的变化或与风或盘中的热波动有关。NGC 247 ULX的光辐射在19，000 K的温度下呈现出半径为20 $R_\odot$的黑体光谱，可能来自OB超巨星伴星。
2016-08-25 astro-ph.HE
Statistical study of a large and cleaned sample of ultraluminous and hyperluminous X-ray sources
本研究基于XMM-Newton等目录构建并清洗了迄今最纯的ULX/HLX样本，通过分析其X射线特性与环境，发现两者在星系偏好及光度函数上存在显著差异，支持部分HLX为矮星系中吸积中等质量黑洞的观点。
2023-10-25 astro-ph.HE
The most extreme ultraluminous X-ray sources: evidence for intermediate-mass black holes?
我们给出了对一个新样本的X射线和光学研究结果，该样本包括8个极端亮度的超亮X射线源（ULX）候选者，这些候选者是在2XMM-DR 1和RC 3星表的互相关中确定的位于100 Mpc以内的最亮ULX（LX> 5 × 10^40 erg/s）。这些天体是如此明亮，以至于它们很难用目前的超爱丁顿吸积模型来描述，除非是最大质量的恒星残骸;因此它们是最有可能容纳更大的中等质量黑洞（IMBH）的候选者之一。有两个天体在至少一次观测中足够明亮，可以被归类为超亮X射线源（HLX）候选者，其中包括一个位于S 0星系中的持久HLX，它（3 × 10^41 erg/s）是迄今为止探测到的第二明亮的HLX。剩下的七个源位于螺旋星系中，其中几个似乎与恒星形成区域密切相关，这对于许多亮度较低的ULX来说很常见。然而，这些极端ULX的X射线特征似乎与亮度较低的物体不同。它们通常更硬，具有吸收的幂律连续光谱，光子指数约为1.7，并且在短时间尺度上可能更具可变性，在0.2-2 ks的时间尺度上，数据与约10%-20%的均方根变化一致。这些性质似乎与亚爱丁顿硬态相一致，考虑到观测到的这些天体的光度，这表明存在质量在10^3-10^4 M_Sun之间的IMBH。因此，这加强了这些最明亮的ULX作为高度难以捉摸的IMBH的最终结论性检测的良好候选者的情况。然而，我们警告说，最高的合理的超爱丁顿吸积率和最大的允许恒星黑洞残…
2012-03-19 astro-ph.HE
Ultraluminous X-ray sources with flat-topped noise and QPO
分析了5个超铝X射线源（ULX）的X射线功率密度谱，它们是仅有的同时具有平顶噪声（FTN）和准周期振荡（QPO）的ULX：NGC 5408 X-1、NGC 6946 X-1、M82 X-1、NGC 1313 X-1和IC 342 X-1。我们研究了QPO频率、分数均方根（rms）变率、X射线亮度和光谱硬度。我们发现FTN水平与QPO频率呈反相关。随着QPO频率和光源亮度的增加，它们的分数变率减小。我们提出了一个简单的解释，使用spherizarion半径，粘度时间和$α$参数作为这些系统的基本属性。观测到的变异性的主要物理驱动因素是质量吸积率，同一来源的不同观测之间的变化>3。随着吸积速率的减小，球化半径减小，FTN和QPO向更高的频率移动，导致分数均方根变率减小。我们还建议，在所有的ULXs吸积率足够低（但仍然超爱丁顿）的QPO和FTN消失。假设最大X射线亮度只取决于黑洞（BH）的质量，而不取决于吸积率（不考虑超爱丁顿盘的倾斜或辐射的几何光束的影响），我们估计所有的ULX都有大约相似的BH质量，除了M82 X-1，它可能是10倍。
2019-04-09 astro-ph.HE
Unveiling the accretion scenario of BH-ULXs using XMM-Newton observations
本文利用XMM-Newton数据对五个黑洞超亮X射线源进行能谱-时变分析，通过康普顿化与吸积盘模型拟合、QPO频率和质量约束，揭示了其吸积率与自旋依赖的吸积图景。
2023-09-20 astro-ph.HE
The ultraluminous X-ray source M81 X-6: a weakly magnetised neutron star with a precessing accretion disc?
我们研究了ULX M81 X-6的性质，它被认为是一颗中子星（NS）的港湾，通过研究其长期的X射线光谱和时间演化，使用丰富的可用档案数据集XMM-牛顿，钱德拉，NuSTAR，和斯威夫特/XRT。我们跟踪的硬度强度图上的源的演变，并发现，源振荡之间的两个主要状态：一个特点是硬和发光光谱和其他在低硬度和亮度。软组分的性质在两种状态之间保持恒定，这表明传质速率的变化不会驱动光谱跃迁。相反，源的双峰行为和已知的超轨道周期将指向吸积盘的进动。在这里，我们测试了两个理论模型：（1）Lense-Thirring进动，如果NS具有磁场$B$ $\lesssim10^{10}$ G，则可以解释超轨道周期，支持M81 X-6作为弱磁化NS的想法，以及（2）由于NS磁场的扭矩引起的进动，导致$B \gtrsim$ 10 $^{11}$ G。然而，假设M81 X-6与其他NS-ULX具有相似的特性，后一种情况是不利的，因为它需要的磁场强度（$B>10^{15}$ G）远高于其他脉动ULX的已知磁场强度。我们进一步表明，从硬组分归因于假定的吸积柱的贡献坐在低于脉动ULX，这与低的值的脉冲分数（$\leq10$ \%）发现一个XMM-牛顿/pn观测的典型值，可以解释源的脉动的缺乏。如果吸积体是一个低磁场的NS，M81 X-6的光谱特性和变化可以解释。在Lense-Thirring进动假设下，我们预测NS的自旋…
2022-12-14 astro-ph.HE
Black Hole Winds II: Hyper-Eddington Winds and Feedback
我们表明，黑洞提供的质量在超爱丁顿率驱动外流与温和的次相对论速度。它们是爱丁顿吸积因子$\dot m_{\rm acc} \sim 10 - 100$的$\sim 0.1 - 0.2c$和$\dot m_{\rm acc} \sim 10^4$的$\sim 1500\,{\rm km\, s^{-1}}$。像这样的风在超亮源（ULXs）的X射线光谱中被发现，强烈支持ULXs是超爱丁顿吸积状态的恒星质量致密双星的观点。从主X射线发射锥外观察，SS 433似乎是一个极端的ULX系统（$\dot m_{\rm acc} \sim 10^4$）。对于不太极端的爱丁顿因子$\dot m_{\rm acc} \sim 10 - 100$，风的光球温度是$\sim 100$ \，eV，与超铝超软源（ULS）是在中等能量X射线束之外看到的ULX的图像一致，统一了ULX/ULS群和SS 433（实际上是一个ULS，但光球发射太软而无法检测）。对于超大质量黑洞（SMBH），来自超爱丁顿吸积的反馈比通常的近爱丁顿（“UFO”）情况要强大得多，如果在自然界中实现，将意味着$M - σ$的质量明显小于观察到的质量。我们认为，在这种情况下，吸积盘的可能翘曲可能会导致大部分盘质量被驱逐，严重减少这种强烈的反馈的发生率。我们表明，超-爱丁顿反馈明亮的ULXs可以对他们的宿主星系产生重大影响。这可能对小星系的形成和…
2015-10-06 astro-ph.GA astro-ph.HE
Revisiting Putative Cool Accretion Disks in Ultraluminous X-ray Sources
在一些ULX中观察到的软的、潜在的热光谱成分可以与来自冷的、光学厚度的吸积盘的发射模型相拟合。如果这种描述是正确的，那么观测到的低温意味着“中等质量”黑洞的吸积。随后的工作发现，这些成分可能遵循光度和温度之间的反比关系，这意味着这种发射的非黑体起源。我们重新分析了极端ULX的许多XMM-牛顿光谱。至关重要的是，其中源落在芯片间隙的观测结果由于其不确定的通量校准而被排除在外，并且沿着给定源的视线的中性柱密度由多个光谱共同确定。根据标准薄盘的黑体辐射，发现软分量的亮度与温度呈正相关，并且在测量的带通中与L ~ T^4大致一致。这些结果名义上与质量超过银河系X射线双星目前已知范围的黑洞吸积一致，尽管有重要的警告。来自非均匀或超爱丁顿盘的辐射也可能与数据一致。
2013-09-17 astro-ph.HE
The Nature of ULX Source M101 X-1: Optically Thick Outflow from A Stellar Mass Black Hole
超亮X射线源（ULX）的性质长期以来一直受到中心致密天体是中等质量（IMBH，>~ 10^3 M_sun）还是恒星质量（几十M_sun）黑洞（BH）的模糊性的困扰。星系M101中ULX源X-1在高态时的高光度（~ 10^39 erg/s）和超软光谱（T ~ 0.1 keV）表明其发射半径很大（>~ 10^9 cm），这与IMBH以亚爱丁顿速率吸积相一致。然而，最近的运动学测量的二进制轨道的这个来源和识别的二次沃尔夫-拉叶星建议一个恒星质量BH主要与超级爱丁顿吸积。如果是这样的话，那么来自黑洞的热的、光学厚的流出物可以解释大的发射半径和软光谱。通过考虑光子的吸收和散射不透明度的相互作用，我们确定了流出的发射区的半径和质量密度，并限制了流出的质量损失率。这里提出的分析可以潜在地应用到其他ULX与热为主的光谱，和其他超爱丁顿吸积源。
2014-11-14 astro-ph.HE
Chandra Observation of NGC 1559: Eight Ultraluminous X-ray Sources Including a Compact Binary Candidate
本文利用钱德拉卫星对NGC 1559的观测，在33个X射线点源中识别出8个超亮X射线源，并发现名为X-24的源具有约7500秒周期性，推测其为罕见的致密双星ULX和恒星级黑洞候选体。
2023-08-10 astro-ph.HE
Spectra of Black Hole Accretion Models of Ultra-Luminous X-ray Sources
本文用广义相对论辐射MHD方法模拟了$10M_\odot$黑洞的超爱丁顿吸积过程。我们考虑一系列的质量吸积率，黑洞自旋，和磁场配置。我们计算的光谱和图像的模型作为视角的函数，并将它们与观察到的超铝X射线源（ULXs）的属性。这些模型很容易产生超过$10^{40}~{\rm erg\,s^{-1}}$的视光度极上的观察者。然而，角积分的辐射光度很少超过$2.5\times10^{39}~{\rm erg\,s^{-1}}$，即使是几十个爱丁顿的质量吸积率。因此，这些系统的辐射效率很低，尽管当风和喷流的能量输出也被计算在内时，它们的能量效率很高。模拟模型再现了在ULXs中观察到的主要经验类型的光谱-盘状，超软，软，硬。磁场的配置，无论是MAD（“磁制动盘”）或SANE（“标准和正常的演变”），对结果有很大的影响。在SANE模型中，X射线谱硬度几乎与吸积率无关，但随倾角增大而急剧减小。非旋转黑洞的MAD模型在较高的$\dot{M}$值下产生明显较软的光谱，即使在低倾角下也是如此。具有快速旋转黑洞的MAD模型与所有其他模型完全不同。它们具有辐射效率（效率因子$\sim10-20\%$），当还包括机械能输出时（$70\%$），它们具有超效率，并产生硬耀变体光谱。在所有模型中，发射显示出强烈的几何光束，这与ULX气泡观测所青睐的各向同性照明不一致。
2017-02-03 astro-ph.HE
Evidence for a Variable Ultrafast Outflow in the Newly Discovered Ultraluminous Pulsar NGC 300 ULX-1
超铝类星体是自然界中存在持续性超爱丁顿吸积的一个明确证据。他们支持的方案，根据该方案，大多数超铝X射线源（ULX）是恒星质量的超爱丁顿吸积器，而不是亚爱丁顿中等质量的黑洞。超临界吸积理论的一个重要预言是存在中等电离气体以温和相对论速度的强大外流。在实践中，X射线光栅（如XMM-牛顿机载RGS）的光谱分辨率需要在ULX中解析其观测特征。使用RGS，在3个ULX的光谱中发现了流出物（目前已知没有一个是质子）。最近，在NGC 300中发现了第四颗超亮脉冲星。在这里，我们报告了在2016年12月XMM-牛顿和NuSTAR对该源进行的两次同时观测中的一次观测中，在该物体的X射线光谱中检测到超快外流（UFO），其重要性超过3σ。流出物的预计速度为65000 km/s（0.22 c），电离系数较高，对数值为3.9。这是中子星ULX中UFO的第一个直接证据，也是第一次在ULX光谱中同时在软X射线和硬X射线数据中看到它的证据。在对该物体的其他观察中，我们没有发现UFO的证据，这可以用吸收体的cluerous性质或吸积流视角的轻微变化来解释。
2018-06-18 astro-ph.HE
The ultraluminous X-ray source NGC 5643 ULX1: a large stellar mass black hole accreting at super-Eddington rates?
一组最亮的超亮X射线源（ULX），其X射线亮度远高于$10^{40}$ erg s $^{-1}$，通常具有可以很好地描述为硬幂律的能谱，以及超过$\sim10\%$的短期变化。这种性质的组合表明，这些ULX可能是中等质量黑洞（IMBH）的最佳候选者，这些黑洞将在银河系X射线双星中看到的硬态下以亚爱丁顿速率吸积。在这项工作中，我们提出了一个时间和光谱分析的所有可用的XMM牛顿数据从一个这样的ULX，以前研究不佳的2XMM J143242.1 $-$ 440939，位于NGC 5643。我们报告说，它的高品质EPIC光谱可以更好地描述了广泛的，热的组件，如平流为主的光盘或光学厚Comptonising电晕。此外，我们发现了一个提示的短期变化的边际变化，这似乎并不明显相关的源未吸收的光度。我们讨论了这些结果的影响，不包括的可能性，源可能是主机IMBH在一个低的状态，并有利于解释在超级爱丁顿吸积恒星起源的黑洞。NGC 5643 ULX 1的性质使我们能够将该源与硬/超铝ULX类的种群联系起来。
2016-03-17 astro-ph.GA 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
The linear rms-flux relation in an Ultraluminous X-ray Source
我们报告的第一个检测的均方根变化幅度和通量之间的线性相关性的超铝X射线源NGC 5408 X-1。均方根通量关系已在几个银河系黑洞X射线双星、几个活动星系核和至少一个中子星X射线双星中观测到。这一结果支持了一个假设，即线性均方根通量关系是共同的所有发光黑洞吸积，甚至可能是一个基本属性的吸积流动的紧凑的对象。我们还首次展示了这种ULX的可变性的交叉光谱特性，比较低于和高于1千电子伏的变化。的相干性和时间延迟的约束很差，但一致的两个频带之间的高相干性，在大多数的可观察的频率范围内，和一个显着的时间延迟（硬领先软变化）。滞后的幅度和频率依赖性与BHB中通常观察到的基本一致，但滞后的方向相反。这些结果表明，ULX的可变性研究，使用长X射线观测，约束的过程中驱动ULXs的行为，和ULXs的位置的计划中的黑洞吸积从BHB到活动星系核的承诺。
2010-03-30 astro-ph.HE
The chameleon on the branches: spectral state transition and dips in NGC 247 ULX-1
软超亮X射线（ULX）源是ULX的一个子类，可以从超软光谱状态（其中大部分亮度在1 keV以下发射）切换到软光谱状态（其中大部分亮度在1 keV以上发射）。在一些系统中，已经观察到下降。这种状态转换背后的机制和下降的性质仍然存在争议。为了调查这些问题，我们获得了这类成员NGC 247 ULX-1的长XMM-牛顿监测活动。我们计算了整个数据集的硬度-强度图，并确定了两个不同的分支：正常分支和倾斜分支，我们分别用四个和三个硬度-强度分辨光谱进行研究。所有七个光谱都很好地描述了两个热分量：一个较冷的（$kT_{\rm bb}$ $\sim$ 0.1-0.2 keV）黑体，解释为从光球的辐射驱动风的发射，和一个较热的（$kT_{\rm disk}$ $\sim$ 0.6 keV）多色磁盘黑体，可能是由于再处理的辐射从最里面的区域发出。此外，一个复杂的模式的发射和吸收线已被考虑到基于以前的高分辨率光谱结果。我们研究了两个分支的光谱参数和两个热分量的通量的演化，并讨论了两种可能的情况下连接的状态转换和浸渍现象。一种是基于几何掩星的发射区，其他调用的螺旋桨效应的发病。
2021-08-20 astro-ph.HE
Spectral and Temporal Properties of Ultra-luminous X-ray Source NGC 55 ULX1
利用{ \it Swift}、{ \it XMM-Newton}和{ \it NuSTAR}在2013- 2021年期间的观测资料，研究了超亮X射线源（ULX）NGC~55~ ULX 1的光谱和时间特性。在这些观测中，源通量变化的一个因素$\sim 5-6$，我们确定的源主要是在$soft~ultraluminous$（SUL）状态的ULXs。我们拟合的X射线光谱与两个热组件模型组成的黑体（软组件）和光盘（硬组件），和软组件占主导地位，在这些观察。在SUL状态的软组件显示出类似于超铝超软源的属性，例如，黑体组件的特征半径和温度之间的反相关。此外，当用双热分量模型拟合X射线谱时，我们观察到黑体温度和内盘温度之间的正相关性。在不同强度水平的{ \it Swift}和{ \it XMM-Newton}观测中，源显示出X射线通量下降的边缘证据。我们解释所观察到的光谱和时间特性的源调用超临界辐射驱动外流机制。
2021-12-17 astro-ph.HE
Detection of kilosecond hard lags in the new pulsating ULX candidate NGC 7456 ULX-1
Università degli Studi di Cagliari（卡利亚里大学）；INAF – IASF Palermo（意大利国家天体物理研究所巴勒莫天文物理研究所）；Politecnico di Milano（米兰理工大学）；INAF – Osservatorio Astronomico di Roma（意大利国家天体物理研究所罗马天文台）；INAF – Osservatorio Astronomico di Brera（意大利国家天体物理研究所布里埃拉天文台）；Università degli Studi di Palermo（巴勒莫大学）；INAF-Osservatorio Astrofisico di Torino（意大利国家天体物理都灵天文台）
本研究通过XMM-Newton观测，在ULX候选体NGC 7456 ULX-1中探测到千秒级硬X射线延迟，并利用光谱与互相关分析揭示其源于超爱丁顿吸积流中涨落传播与光子扩散，排除了中等质量黑洞吸积体。
2026-10-02 astro-ph.GA astro-ph.HE
Identification of three new ultraluminous X-ray sources in NGC 4631 and NGC 1097: Evidence for stellar-mass black holes
Department of Physics, University of Çukurova（丘鲁罗瓦大学物理系）；Space Science and Solar Energy Research and Application Center (UZAYMER), University of Çukurova（丘鲁罗瓦大学空间科学与太阳能研究与应用中心）
研究通过观测发现NGC 4631和NGC 1097中新的超亮X射线源，证据表明存在恒星质量黑洞。
2026-01-31 astro-ph.HE
The Broadband XMM-Newton and NuSTAR X-ray Spectra of Two Ultraluminous X-ray Sources in the Galaxy IC 342
我们提出了两个超铝X射线源（ULXs），IC 342 X-1和IC 342 X-2，使用两个时代的XMM牛顿和NuSTAR观测相隔$\sim$ 7天的结果。我们观察到的光谱或通量的变化超过1千电子伏之间的时期，与未吸收的0.3- 30千电子伏的亮度为$1.04^{+0.08}_{-0.06} \times 10^{40}$尔格的$^{-1}$ IC 342 X-1和$7.40\pm0.20 \times 10^{39}$尔格的$^{-1}$ IC 342 X-2，所以这两个观察到一个类似的，发光状态。这两个源都有一个超过银河值的高吸收柱。两个源都没有与低/硬态黑洞双星一致的光谱，并且两个ULX在其宽带X射线光谱中表现出强曲率。这种曲率排除了那些调用简单反射占主导地位的光谱的模型，这些光谱具有加宽的铁谱线，并且在照明的幂律连续体中没有截止。IC 342 X-1的X射线谱在低能量下具有软盘状黑体成分，在高能量下具有冷的光学厚康普顿化连续谱，但对谱成分的独特物理解释仍然具有挑战性。IC 342 X-2的宽带光谱可以用热（3.8 keV）的吸积盘或没有种子光子布居指示的康普顿化连续谱来拟合。尽管种子光子成分可能被不太可能与二元系统相关联的软过量发射所掩盖，但与高吸收柱相结合，更合理的是宽带X射线发射来自简单的薄黑体盘成分。要可靠地确定这些来源中光谱成分的来源，可能需要进行宽带光谱变异性研究…
2014-11-19 astro-ph.HE
An Intermediate-Mass Black Hole Candidate in M51?
我们目前的调查结果M51 ULX-7，使用档案数据从XMM-牛顿，钱德拉和NuSTAR，光学和无线电数据从HST和VLA。该源具有一致的硬幂律X射线谱和高短期变化。这对于ULX来说是不寻常的可变性行为，因为我们预计高度可变的ULX具有软能谱。功率谱在~ 1 e-3 Hz处有一个突变，从低频谱指数α =0.1到高频谱指数α =0.8，类似于在低/硬态吸积的黑洞功率谱中发现的低频突变。我们没有观察到相应的高频突变，但是将白噪声水平作为突变的频率下限，我们可以计算出黑洞质量上限为9.12 e4太阳质量，假设ULX处于低/硬状态。虽然没有无线电检测，我们发现一个流量密度上限为87微焦耳/束。利用X射线/射电基平面，我们计算了一个黑洞的质量上限为1.95e5太阳质量。因此，这种ULX与在低/硬状态下吸积的IMBH一致。
2015-10-08 astro-ph.HE
