The slim-disk state of the ultraluminous X-ray source in M83
在2010年或之前不久爆发的M83中的瞬态ULX仍然活跃。我们的新XMM-Newton光谱表明，它具有高/软态或薄盘态上端典型的弯曲光谱。它似乎跨越了银河系恒星质量黑洞和超亮状态之间的间隙，X射线光度为$\approx (1$ - $3) \times 10^{39}$ erg s $^{-1}$（比2010-2011年钱德拉观测低2倍）。从它在该光度下加宽的盘状光谱形状，以及拟合的内盘半径和温度，我们认为吸积物体是一个普通的恒星质量黑洞，具有$M \sim$ $10$ - $20 M_{\odot}$。我们认为，在2010-2011年的钱德拉观测中，源被认为是在一个较高的吸积率，导致在大半径的软过剩的幂律占主导地位的光谱。
2014-11-26 astro-ph.HE
Ultraluminous X-ray sources: three exciting years
被称为超铝X射线源（ULX）的极端河外源是研究致密天体群和吸积过程的独特测试环境。其性质长期以来一直存在争议。它们的光度远高于恒星质量的黑洞的爱丁顿光度，这可能意味着存在一个中等质量的黑洞或一个吸积超过爱丁顿极限的恒星黑洞。这两种解释对于更好地理解大质量黑洞的吸积过程和演化都是很重要的。在过去的几年里，我们对这些来源的了解有了显著的提高。特别是，对大部分ULX群体的超级爱丁顿解释已经获得了强烈的共识。尽管如此，这种普遍趋势的例外确实存在，特别是一个ULX被证明是一颗中子星，另一个被证明是一个非常可能的IMBH候选者。在本文中，我将回顾过去几年所取得的进展。
2015-10-19 astro-ph.HE
A Large Catalogue of Ultraluminous X-ray Source Candidates in Nearby Galaxies
超铝X射线源（ULX）自发现以来，由于其极端亮度和核外位置的组合而引起了人们的关注。然而，它们是一种相当罕见的现象，由于相对缺乏已知的来源，调查人口一般特性的努力受到阻碍。在这里，我们提出了一个大型的ULX候选人目录，包括475个离散源的655个检测，基于2XMM偶然调查。为了证明这样的资源的潜力，我们提出了一些科学的分析，这个人口，重点是频谱营业额看到，往往在~6千电子伏，在最高质量的ULX数据。我们还演示了如何最近的反射和康普顿化解释这一功能可能会区分在未来的观测，特别是使用NGC 4517 ULX 1，以前未经分析的来源与高质量的数据，作为一个例子。
2010-11-01 astro-ph.HE
Modeling the light curves of ultraluminous X-ray sources as precession
我们提出了一个免费提供的xspec模型的调制中看到的长期光变曲线的多个超铝X射线源（ULXs）。通过将多个电子散射（射线跟踪与蒙特卡洛例程）的物理，我们超越了分析预测，并表明，几何光束的辐射在锥形流出可以超过100倍的开口角小于$10^\circ$。我们将我们的新模型应用于最近确认的ULX脉冲星NGC 5907 X-1的长期，良好采样的Swift光变曲线，其周期为78天。我们的研究结果表明，几何光束一起轻微进动的锥形风可以描述光变曲线与一组一致的风参数。大致为$10\mathrm{-}13^\circ$的小开度角意味着高度超临界流动和$\mathcal{B}=60\mathrm{-}90$量级的增压因子，其将产生$2\times 10^{10}\,$高斯的相当低的表面磁场强度。
2016-12-15 astro-ph.HE
First detection of GeV emission from an ultraluminous infrared galaxy: Arp 220 as seen with the Fermi Large Area Telescope
星暴星系中的宇宙射线（CR）与致密的星际介质（ISM）碰撞产生高能γ射线。Arp 220是最近的超亮红外星系（ULIRG），其恒星形成处于极端水平，因此长期以来一直被预测会发射高能伽马射线。然而，尽管进行了密集的搜索，但没有发现伽马射线发射的证据。在这里，我们报告的发现高能伽马射线发射超过200兆电子伏的阿普220在$\sim 6.3 σ$的置信水平使用7.5年的\textsl {费米}大面积望远镜的观测。伽马射线辐射在观测期间没有表现出明显的变化，这与恒星形成星系的伽马射线光度和总红外光度之间的准线性标度关系是一致的，这表明这些伽马射线来自CR相互作用。由于Arp 220的高密度介质使其成为理想的CR量热计，因此在已知Arp 220中的超新星速率的情况下，可以使用伽马射线光度来测量超新星（SN）遗迹为CR提供动力的效率。我们发现，这个效率约为$4.2\pm2.6\%$的CR超过1 GeV。
2016-04-01 astro-ph.GA astro-ph.HE
Diagnosing the accretion flow in ultraluminous X-ray sources using soft X-ray atomic features
在超铝X射线源（ULX）的X射线光谱中，缺乏明确的原子特征探测已被证明是诊断吸积流性质的障碍。因此，软能量下的光谱残差与吸收和/或发射中的原子特征以及可能因速度色散而扩大的原子特征之间的可能联系可能是理解这些神秘来源的关键。在这里，我们第一次表明，这样的残差被认为是在几个来源，并出现非常相似的形状，这意味着一个共同的起源。通过简单的论证，我们断言，来自极端碰撞风的发射，与ULX星云相关的物质壳层的吸收以及与恒星形成相关的热等离子体发射都极不可能提供起源。虽然CCD光谱缺乏直接确定特征性质所需的能量分辨率（即由窄线或本质上宽的复合物形成），但研究具有潜在光谱形状的残差的演变可以对其起源进行重要的间接测试。ULX NGC 1313 X-1提供了执行此类测试的最佳机会，因为存档观测提供了光谱硬度的动态范围。我们通过高度简化的光谱建模表明，特征的强度（无论是吸收还是发射）似乎与光谱硬度反相关，这将排除通过反射主要连续体的起源，而是支持与这种流出相关的风或附近材料中的原子跃迁的图片。
2015-09-22 astro-ph.HE
Optical emission of the ultraluminous X-ray source NGC 5408 X-1: donor star or irradiated accretion disk?
我们获得了3个时期的同时哈勃空间望远镜（HST）/宽视场相机3和钱德拉观测的超亮X射线源NGC 5408 X-1。对应的X射线源被认为是在所有的HST过滤器，从紫外线到近红外线，并为第一次，我们解决了光学星云周围的ULX。我们在ULX附近发现了一个小型OB协会，可能是该系统的诞生地。这个星协是年轻的，约500万年前，包含的大质量恒星可达40个太阳质量，因此与其他ULX附近的星协相似，尽管更年轻。ULX对应物的紫外/可见/近红外光谱能量分布（SED）与B 0 I超巨星一致。我们还能够用辐照的圆盘模型拟合从X射线到NIR的整个SED。这三个时期的数据只显示出微小的变化，因此，我们不能确定光发射的性质。
2011-09-20 astro-ph.CO astro-ph.HE
A New Transient Ultraluminous X-ray Source in NGC 7090
我们报告在星系NGC 7090中发现了一个新的瞬态超亮X射线源（ULX）。这个新的ULX，我们称之为NGC 7090 ULX 3，是在2019-20年期间通过$Swift$监测发现的，迄今为止已经显示出$L_{\rm{X}} \sim 6 \times 10^{39}$ erg s $^{-1}$的峰值亮度。档案检索显示，在最近过渡到ULX制度之前，ULX 3似乎表现出相当稳定的亮度$L_{\rm{X}} \sim 10^{38}$ erg s $^{-1}$。这种强烈的长时间尺度变异性可能会让人联想到已知ULX脉冲星的小群体，尽管使用$XMM$ - $Newton$和$NuSTAR$进行的深度随访观察没有显示任何稳健的X射线脉动信号。然而，不能完全排除与从已知ULX光谱仪中观察到的脉冲类似的脉冲，因为在这些数据中未检测到的任何信号的脉冲分数的极限为$\lesssim$ 20\%。从这些观测的宽带光谱是一个简单的薄盘模型，符合亚爱丁顿吸积，这可能意味着一个中等大小的黑洞吸积（$M_{\rm{BH}} \sim 40 ~ M_{\odot}$）。同样，考虑到可用宽带数据的有限信噪比，不能排除与其他ULX（和已知ULX光谱仪）中看到的超爱丁顿光谱一致的更复杂的模型。因此，为这种新的ULX提供动力的吸积物的性质仍然不确定。
2020-11-19 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
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
Radio counterparts of ultraluminous X-ray sources in nearby galaxies
Tsinghua University（清华大学）；Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所）；INAF-Osservatorio Astrofisico di Torino（意大利国家天体物理研究所都灵天文台）
研究通过射电巡天发现近邻星系中超亮X射线源的射电对应物，揭示其可能为类星体、恒星形成区域中的ULXs或吸积黑洞。
2026-01-04 astro-ph.HE
All at once: transient pulsations, spin down and a glitch from the Pulsating Ultraluminous X-ray Source M82 X-2
M82 X-2是第一个被确认的脉动超亮X射线源（PULX）。自2014年发现以来，NuSTAR在2015年和2016年已经观测了M82场15次。在本文中，我们报告了在所有这些数据集中进行脉动搜索的结果，并且只发现了一个新的检测。这一新的探测使我们能够改进源的轨道周期，并测量2014年至2016年之间5x 10 ^-11 Hz/s的平均自旋下降率，这与2014年观测期间观察到的强烈自旋上升形成对比，并代表了PULX系统中第一次检测到自旋下降。由于这种新的探测所允许的改进的轨道解决方案，我们还能够在2014年原始数据集的其他部分中探测到脉动。我们发现一个小故障叠加在非常强大的和可变的自旋已经报道，第一个积极的小故障确定在PULX系统。我们讨论的背景下，目前领先的模型PULXs的新发现。
2019-11-19 astro-ph.HE
Identification of the X-Ray Thermal Dominant State in an Ultraluminous X-Ray Source in M82
黑洞双星（BHB）中的热主导态是很好理解的，但在超亮X射线源（ULX）中很少见到。利用钱德拉和XMM-牛顿同时观测M82，我们报告了第一个可能的识别的热主导状态的ULX的基础上消失的X射线振荡，低定时噪声，和光谱占主导地位的光盘发射与光度变化的4次幂的磁盘温度。这表明ULX类似于银河系BHB。最亮的X射线谱可以用相对论盘模型拟合，该模型既可以是高度超爱丁顿（L_disk/L_Edd = 160）的非旋转黑洞，也可以是接近爱丁顿（L_disk/L_Edd ~ 2）的快速旋转黑洞。后一种解释是更可取的，因为在银河系黑洞和活动星系核中不存在这种高度超爱丁顿态，并表明M82中的ULX包含一个200-800太阳质量的黑洞，其自旋接近最大值。在较长的时间尺度上，源通常停留在一个相对较低的通量水平，有规则的62天轨道调制，偶尔会出现不规则的耀斑活动。热优势态都出现在爆发期。
2010-03-01 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 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
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
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
The Hunt for Pulsating Ultraluminous X-ray Sources
受最近发现的六个超铝X射线源（ULX）由高度超爱丁顿X射线源驱动的启发，我们通过识别表现出至少一个数量级的长期通量变化的源（在6个已知的PULX中看到的共同特征，这可能与向螺旋桨状态的转变有关）来搜索其他脉动ULX（PULX）候选者。在以前研究的基础上，我们使用XMM-Newton，Swift和Chandra的可用通量，以及在未检测到的情况下仔细计算的上限，为从XMM-Newton档案中选择的296个ULX样本构建长期光曲线。在这296个，我们发现25个源显示通量变化大于10的一个因素，其中17个显示一些证据（或至少是一致的）展示双峰通量分布，如预期的源经历螺旋桨过渡。这些来源是持续监测计划的最佳候选者，以进一步测试这种行为。在我们的最终样本中有3个源，其通量类似于NGC 5907 ULX 1，目前已知的最微弱的PULX，这也将是利用现有设施进行更深入观测以寻找脉动的良好目标。对于这里确定的其余PULX候选者，可能需要下一代X射线望远镜（如雅典娜）来确定它们的性质，因为它们的峰值通量较低。
2019-10-25 astro-ph.HE
Ultraluminous X-ray Sources in the Chandra and XMM-Newton Era
超铝X射线源（ULX）是吸积黑洞，可能包含丢失的人口的中间质量黑洞或反映超爱丁顿吸积物理。钱德拉和XMM-牛顿对ULX的十年观测，结合了对它们的多波段研究，产生了丰富的观测数据和现象学分类。我们回顾了它们的宿主星系的属性，列出流行的光谱模型和标准和超临界吸积物理的影响，演示了这些对象的X射线定时如何限制它们的质量。我们还回顾了ULXs的多波长研究，包括双星系统的光发射和它们周围的星云。我们总结了三类黑洞可以为ULX提供动力：正常恒星质量的黑洞（~10个太阳质量），大质量恒星黑洞（~<100个太阳质量）和中等质量的黑洞（10^2 - 10^4个太阳质量）。我们收集的证据，这三种类型的紧凑的对象，包括每种解释的警告的存在，并简要回顾其形成过程。
2011-10-21 astro-ph.GA astro-ph.HE
Linking soft excess in ultraluminous X-ray sources with optically thick wind driven by supercritical accretion
超临界吸积到紧凑的物体上可能会驱动大规模的风，这些风接近球形，光学厚度和爱丁顿限制。光球的黑体辐射是风的直接观测特征。在这里，我们调查是否可以解释软发射组件中看到的超铝X射线源（ULXs）的能谱。基于15个ULX的高质量XMM-牛顿光谱，我们发现软分量可以被建模为具有几乎恒定光度的黑体发射，并且样品中的5个已知脉动ULX（PULXs）显示最低的黑体光度。这与软辐射来自光学厚风光球层的假设是一致的。然而，导出的黑体光度的脉冲星是显着高于爱丁顿限制的中子星。一个可能的解释是，相当一部分的光学厚风根在内部吸积流，其中的辐射通量可能会超过爱丁顿极限，由于减少散射截面或增强辐射传输与磁浮力。基于风模型，推断的质量吸积率在这些标准ULXs重叠，但平均低于发光和非常软的X射线源，这也是候选人与超临界吸积。或者，不能排除软发射分量是硬分量的结果，例如，通过冷介质中的向下散射，因为它们之间可能存在弱相关性。
2020-11-11 astro-ph.HE
A bright ultraluminous X-ray source in NGC 5907
我们提出了一个多任务的X射线分析明亮的（峰值观测0.3-10千电子伏的光度约6x 10 ^{40}尔格·秒^{-1}），但相对高度吸收的ULX在边缘上的螺旋星系NGC 5907。ULX在X射线中是光谱硬的（伽马~ 1.2-1.7，当符合吸收幂律时），并且具有先前报道的硬光谱中断，与它处于超铝吸积状态一致。对于ULX来说，它也是相对高吸收的，除了我们银河系中的视线柱外，还有约0.4-0.9x10^{22}原子cm^{-2}的柱。虽然它的X射线光谱很好地代表了吸积盘模型，其可变性的特点反对这种解释。而ULX光谱似乎由一个冷的，光学厚的康普顿化日冕主导。我们将讨论如何测量9%的均方根变化和硬化的频谱，因为它的流量减少可能会调和一个非常大规模的，辐射驱动风的影响，并分别在日冕的微妙变化。我们推测，被认为是由风在其他ULX产生的冷盘状光谱分量可能会从观测到的光谱中丢失，由于低温（~ 0.1 keV）的组合，和高柱的ULX。除了它极端的X射线亮度外，我们没有发现任何证据表明该天体中存在中等质量的黑洞（~ 10^2 - 10^4 Msun）。相反，观测结果可以一致地解释为一个巨大的（大于~ 20 Msun）恒星遗迹黑洞在超爱丁顿吸积状态。
2013-06-20 astro-ph.HE
Spectral evolution of the ultraluminous X-ray sources M82 X-1 and X-2
M82拥有两个著名的超铝X射线源（ULX）。X-1是中等质量黑洞（IMBH）候选者，X-2是超亮X射线脉冲星（ULXP）。在这里，我们提出了一个宽带X射线光谱分析的基础上，同时与钱德拉和NuSTAR的10个观测源。Chandra提供了高空间分辨率来解决0.5 - 8 keV波段的拥挤场，NuSTAR提供了灵敏的硬X射线光谱数据，将我们的研究扩展到10 keV以上。在2015 - 2016年期间进行的观测涵盖了X-1的耀斑时期，使我们能够研究该源的光谱演化与光度。在其中的四次观测中，X-2被发现处于低通量水平，这使得X-1的发射清晰可见。我们发现X-1的宽带X射线发射与NuSTAR详细观察到的其他ULX中的发射一致，其光谱包括加宽的盘状成分和高能尾部。我们发现吸积盘的光度与盘内温度成L~T ^-3/2的比例关系，这与标准吸积盘的理论和以前的结果相反。这些发现排除了亚爱丁顿吸积的热状态，因此不支持M82 X-1作为IMBH候选者。我们还发现的证据表明，中性柱密度的物质在视线中增加与L $_X$，可能是由于增加的质量流出与吸积率。对于X-2，我们没有发现任何显着的光谱演化，但我们发现的相位平均宽带发射的光谱参数是一致的脉冲发射在最高的X射线亮度。
2020-01-20 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
The Birth of an Ultra-Luminous X-ray Source in M83
在2009年8月至2010年12月期间，一个先前未被探测到的X射线源（L_X<10**36 erg/s）在强烈的恒星形成星系M83中进入了超亮状态。它于2010年12月23日在L_X ~ 4 10**39 ergs/s处首次被钱德拉发现，并在2011年12月的最新观测中保持超亮，典型的通量变化为2倍。吸收的幂律和磁盘黑体模型的组合，很好地拟合的光谱。虽然模型的相对贡献随时间而变化，但我们没有看到正则态跃迁的证据。光度和光谱特性与M_BH ~ 40-100太阳质量的黑洞吸积动力相一致。2011年7月，我们发现了一个明亮的蓝色光学对应物，这在2009年8月获得的深层HST观测中没有看到。这些光学观测表明，施主星是一颗低质量恒星，正在经历罗氏瓣溢出，而在爆发期间看到的蓝色光发射来自辐照的吸积盘。这个来源表明，具有低质量伴星的超亮X射线源（ULX）是恒星形成星系中ULX群体的重要组成部分，并提供了进一步的证据，表明一些ULX的蓝色光学对应物不一定表明一个年轻的高质量伴星，而是它们可能表明X射线再加工。
2012-03-11 astro-ph.GA astro-ph.HE
The two Ultraluminous X-ray sources in the galaxy NGC 925
NGC 925 ULX-1和ULX-2是位于NGC 925中的两个超亮X射线源，距离为8.5 Mpc。这是我们第一次分析两个来源的高质量，同时XMM-Newton和NuSTAR数据。虽然乍一看ULX-1类似于一个中等质量的黑洞候选者（IMBH），因为它的高X射线光度（$(2$ $-$ $4)\times10^{40}$ erg s $^{-1}$）和它的光谱/时间的特点，仔细检查表明，它的属性更类似于一个典型的超爱丁顿吸积恒星黑洞，我们将其归类为一个“加宽的光盘”超明亮的X射线源。基于这种光谱状态的物理解释，我们建议，ULX-1被认为是在小倾角，可能通过一个强大的风起源于吸积盘疏散锥。ULX-2的光谱分类是不太确定的，但我们不赞成IMBH吸积亚爱丁顿率，因为它的光谱/时间属性可以关联到银河系吸积黑洞二进制的软或硬状态。
2018-06-29 astro-ph.GA astro-ph.HE
A long-term X-ray monitoring of the ultraluminous X-ray source NGC 5408 X-1 with Swift reveals the presence of dips but no orbital period
NGC 5408 X-1是一个经过充分研究的超亮X射线源（ULX），多年来一直被认为发射出超过恒星质量黑洞爱丁顿极限的X射线。在本文中，我们报告了最广泛的X射线监测的ULX，使用超过四年的观测斯威夫特卫星。我们发现Strohmayer（2009）报告的115天周期在几个周期后就消失了，证实了Foster等人（2010）的怀疑，即周期很可能是超轨道的，而不是系统的轨道周期。我们还报告了一个明确的浸渍行为的来源，可能与（超）轨道现象。所有这些特征都让人想起银河系的X射线双星，并加强了它们与ULX的联系。对倾角进行更深入的观测可以帮助解决对ULX光谱成分解释的模糊性。
2013-05-08 astro-ph.CO astro-ph.HE
A Multi-epoch Timing and Spectral Study of the Ultraluminous X-Ray Source NGC 5408 X-1 with XMM-Newton
我们提出了新的XMM牛顿观测的超铝X射线源（ULX）NGC 5408 X-1，少数几个ULX之一，以显示准周期振荡（QPO）的结果。我们在四个新的点（~ 100千分之一）检测QPO，扩大观察到的频率范围从10 - 40兆赫。我们将我们的结果与恒星质量黑洞系统中的时间和光谱相关性进行了比较，发现NGC 5408 X-1的时间和光谱行为的定性性质与陡峭幂律状态下表现出C型QPO的系统相似。然而，为了使这个类比定量地成立，我们必须只看到QPO频率-光子指数（或盘通量）关系的所谓饱和部分。假设是这样的话，我们将NGC 5408 X-1的质量下限定为> 800太阳质量。或者，QPO频率在很大程度上与光谱参数无关，在这种情况下，与恒星系统中的C型QPO的密切类比是有问题的。需要在更宽的能谱指数范围内测量源的定时特性，以明确地解决这种模糊性。我们搜索了所有可用的数据，以获得宽Fe发射线以及高频QPO类似物（0.1 - 1 Hz），但均未检测到。我们放置在6 - 7 keV频带中的任何Fe发射特征的等效宽度上的上限，以及约10 eV和约4%的高频QPO模拟的振幅（rms）的上限。
2013-08-07 astro-ph.HE
Searching for Outflows in Ultraluminous X-ray Sources Through High-Resolution X-ray Spectroscopy
超铝X射线源是非核点源，其亮度超过10个太阳质量的黑洞的爱丁顿光度。对于大多数ULX人口的现代共识是，它们是由恒星质量的黑洞或中子星吸积远远超过爱丁顿极限。超爱丁顿吸积的理论模型预测存在强大的流出适度电离气体在温和的相对论速度。到目前为止，这些风已经在3个系统中发现：NGC 1313 X-1，NGC 5408 X-1，NGC 55 ULX。在这项工作中，我们创建了一个样本的所有ULX与可用的档案高分辨率X射线数据，共有10个来源，我们的目标是找到更多的签名流出。我们执行高斯线扫描以找到任何窄光谱特征，并在可能的情况下进行物理风模型扫描。我们初步确定了NGC 5204 X-1的外流，蓝移到0.34 c，产生的发射特征的总显着性至少为3 $σ$。接下来，我们比较具有相似硬度比的ULX。Holmberg IX X-1的吸收特征可能与光电离的外流吸收体有关，类似于NGC 1313 X-1。Holmberg II X-1的光谱具有与NGC 5408 X-1相似的特征，NGC 6946 X-1显示O VIII静止帧发射。来自样本的所有其他来源也在其高分辨率光谱中显示出光谱特征的初步证据。使用XMM-牛顿和钱德拉光栅的进一步观测将产生更强的约束。像XARM和雅典娜这样的未来任务将能够在更远的距离上探测到它们，并增加我们的样本。
2017-10-17 astro-ph.HE
Evidence for Quasi-periodic X-Ray Dips from an Ultraluminous X-Ray Source: Implications for the Binary Motion
我们报告了用Swift/X射线望远镜对超亮X射线源NGC 5408 X-1进行长期（约1240天）X射线（0.3-8.0 keV）监测的结果。在这里，我们扩展了Strohmayer（2009）的早期工作，他只使用了当前数据集的一部分。我们的主要结果是：（1）发现X射线强度的急剧的、准周期性的、与能量无关的下降，平均每243天重复一次，（2）检测到与能量有关的（可变性幅度随着能量的增加而减小），周期为112.6 ± 4天的准正弦X射线调制，其振幅在光变曲线的后半部分减弱，以及（3）在数据的最后一个连续段期间光电吸收增加的光谱证据。我们解释的X射线调制的背景下，类似于在高倾角吸积X射线双星的运动。如果正确的话，这意味着NGC 5408 X-1是一个轨道周期为243+-23天的双星，而Strohmayer（2009）之前报道的准正弦周期为115.5天。我们讨论的整体X射线调制的吸积通过罗氏瓣溢出的施主星的框架内。此外，如果X射线调制是由吸积盘中垂直结构的遮蔽材料引起的，这将意味着轨道倾角的值很高。与吸积X射线双星的估计值相比，倾角大于70度。我们注意到，在原则上，旋进吸积盘也可以产生所观察到的X射线调制。
2013-08-07 astro-ph.HE
Discovery of a Highly Variable Dipping Ultraluminous X-ray source in M94
报道了在旋涡星系M94中发现的一个新的超亮X射线源（ULX）2XMM J125048.6+410743。ROSAT、Chandra和XMM-Newton多次观测到该源，表现为高度可变的持续源或经常性瞬变，通量变化因子>100，高占空比（至少~70%），峰值亮度Lx ~ 2X 10 ^{39} erg/s（0.2-10 keV，吸收）。在最明亮的观测中，该源与典型的低光度ULX类似，光谱显示出高能量截止，但比标准的吸积盘更硬。也有零星的短期下降，伴随着光谱软化。在Lx ~ 3.6 × 10 ^{38} erg/s的较暗观测中，源看起来较软，可能处于银河系黑洞X射线双星（BHB）的热状态。在更微弱的观测中（Lx ~ 9 × 10 ^{37} erg/s），光谱再次变硬，源可能处于陡幂律态或BHB的硬态。在这个观察中，光变曲线可能在两个周期内表现出约7小时的（准）周期性大调制。该源也有一个可能的点状光学对应HST图像。根据颜色和光度，对应的可能是一个G8超巨星或一个紧凑的红色球状星团，其中包含~ 2 × 10^5 K矮星，可能有一些微弱的紫外线过剩，这可能归因于吸积活动。因此，我们的来源是一个候选恒星质量的BHB，它有一个超巨星伴星或一个居住在球状星团中的矮伴星。我们的研究支持一些低光度ULX是超临界吸积恒星质量的BHB。
2013-11-05 astro-ph.HE
Two eclipsing ultraluminous X-ray sources in M 51
我们提出的发现，从档案钱德拉和XMM-牛顿数据，X射线日食在两个超亮度X射线源（ULX），位于同一地区的星系M 51：CXOM 51 J132940.0 $+$ 471237（ULX-1，为简单起见）和CXOM 51 J132939.5 $+$ 471244（ULX-2）。ULX-1探测到三次日食，ULX-2探测到两次日食。日食的存在对视角产生了很大的限制，这表明两个ULX几乎都是从侧面看到的，而且肯定不会向我们发射。尽管视角和光度相似（两种源的$L_{\rm X} \approx 2 \times 10^{39}$ erg s $^{-1}$在$0.3$ - $8$ keV波段），但它们的X射线性质不同。ULX-1有一个软的光谱，很好地拟合从电子温度$kT_e \approx 1$ keV的介质的康普顿化发射。ULX-2更硬，很好地拟合与$kT_{\rm in} \approx 1.5$ - $1.8$千电子伏和规范化一致的$\sim 10 M_{\odot}$黑洞的超薄磁盘。ULX-1的多温热等离子体辐射（$L_{\rm X,mekal} \approx 2 \times 10^{38}$ erg s $^{-1}$）有很大贡献;在日食期间，约有$10$ %的辐射仍然可见，这证明了发射气体来自一个比施主星的大小稍微更大的区域。从钱德拉观测的序列和持续时间，在日食和出，我们限制U…
2016-08-03 astro-ph.HE
Simultaneous NICER and NuSTAR observations of the Ultraluminous source NGC 4190 ULX-1
本研究结合 XMM-Newton、NICER 和 NuSTAR 观测分析了极亮 X 射线源 NGC 4190 ULX-1，发现其光谱符合平流主导的超临界盘模型，揭示了被致密风遮挡的超爱丁顿吸积黑洞的几何结构及辐射机制。
2024-04-13 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
The Disk-Corona Model and Mass Estimates of the Ultraluminous X-ray Source Holmberg IX X-1
超铝X射线源（ULX）的$(0.3-30)\,$ keV能量范围内的可变X射线发射的起源仍然不清楚，这使得难以约束中央致密物体的质量。明亮ULX的X射线亮度可以用中等质量黑洞的亚临界吸积（$L<L_{\rm Edd}$）来解释，另一种解释是恒星质量黑洞的超临界吸积。宽带X射线发射在前一种情况下，可以解释使用规范盘加康普顿化日冕模型，而在后一种情况下，辐射压力驱动的大规模的风导致复杂的光谱，是倾斜角的依赖。在这里，我们适合宽带（光学/UV到X射线）光谱的持续明亮的ULX Holmberg IX X-1与磁盘电晕加上照射外磁盘模型，努力约束BH质量。我们使用一个单区含时的数值代码来精确求解光学厚日冕光子-电子-正电子等离子体的稳态性质。我们的模型表明，Holmberg IX X-1拥有恒星质量BH，质量为$4\lesssim(\hat M_{\rm BH}\equivαM_{\rm BH}/M_\odot)\lesssim10$，其中$1/6\leqα<1$为旋转（克尔）BH，经历超临界吸积（$L_{\rm Bol}/L_{\rm Edd}\sim20α$）。在我们的模型中，低于$10\,$ keV的X射线谱用具有内部盘温度$k_BT_{\rm in}\sim(2.2-2.9)\,$ keV的吸收多色盘谱来解释。一个额外的冷却器的热光谱组件，在许多作品中发现，并不包括在我们的建模，是必…
2021-11-26 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
Spectroscopic comparison between ultraluminous X-ray sources and magnetar bursts
附近的星系拥有超亮X射线源（ULX），其性质在很大程度上仍然未知。在第一颗ULX脉冲星M82 X-2被发现之前，大多数ULX的大光度的动力机制被认为是超级爱丁顿吸积到黑洞上。ULX脉冲星清楚地表明，这一假设并不普遍，问题是，其他ULX是否也是由中子星上的吸积提供动力的。一种可能性是通过强磁场来降低不透明度，就像磁星一样，就像对M82 X-2提出的那样。为了研究ULXs和磁星爆发/耀斑之间的联系，我们进行了这些类之间的比较光谱研究，这两个类都在$L \sim 10^{40}$ erg s $^{-1}$附近发射类似的超爱丁顿光度。我们发现，当它们的光谱与双热模型拟合时，ULX的长期光谱变化与磁星耀斑期间看到的短期光谱变化相似。在这两类源中，黑体温度和半径遵循类似的$R_\textrm{bb} \propto T_\textrm{bb}^{-2}$趋势，唯一的区别是ULX中的温度低一个数量级，因此它们具有大得多的特征发射面积。此外，两个黑体分量的亮度之间的比率显示出相同的一对一的依赖性在ULX和磁星。我们讨论了这些相似性的可能起源，并推测，在“磁星-ULX”缺乏脉动的原因可能是，他们的光球远远超出了中子星表面。
2017-01-24 astro-ph.HE
Optically thick outflows in ultraluminous supersoft sources
超铝超软源（ultraluminous supersoft sources，ULS）的定义是色温约为0.1 keV，辐射热光度约为10^39 erg/s，几乎没有超过1 keV的辐射。它们如何符合致密天体吸积的一般模式，这一点从来就不清楚。为了解决这个问题，我们研究了一个样本的七个ULS广泛的钱德拉和XMM-Newton覆盖。我们发现拟合的温度和热辐射体的半径之间有很好的相关性，而辐射光度与半径和温度之间没有相关性。我们比较的物理参数与经典的超软源，被认为是表面核燃烧的白矮星，和超明亮的X射线源（ULXs），被认为是超爱丁顿恒星质量的黑洞。我们认为，ULSs的子类ULXs看到通过dennial风，也许是一个延伸的软超铝制度。我们认为，在ULS中，大量的盘流出变得有效的光学厚度，并形成一个大的光球，从我们的观点包围内部区域。我们的模型预测，当光球层膨胀到> 10，000 km并且温度降低到约50 eV以下时，ULS在远紫外线中变得更亮，但在X射线中无法检测到。相反，我们发现，更硬的发射组件开始出现在ULS时，安装的热发射器的大小是最小的（解释为光球收缩）。所观察到的短期变化和吸收边缘也与cloudrofos外流一致。我们建议ULXs（具有较硬的尾部）和ULSs（仅具有软热分量）之间的过渡发生在约150 eV的黑体温度下。
2015-11-17 astro-ph.CO 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
Long-Term Spectral Variations of Ultraluminous X-ray Sources in the Interacting Galaxy Systems M51 and NGC4490/85
可变超亮X射线源（ULX），被认为是黑洞双星（BHB），已知显示类似于银河系BHB的状态转换。然而，ULX状态和银河系BHB状态之间的关系仍然不清楚，主要是由于与银河系BHB相比，ULX的行为还不太清楚。在这里，我们报告了一个统计X射线光谱研究的34个能谱从7个明亮的ULX在相互作用的星系系统M51和NGC 4490/85，使用档案数据从多个钱德拉和XMM牛顿观测跨越了几年。为了与银河系BHB状态进行比较，我们应用了BHB的代表性光谱模型;幂律（PL），多色盘黑体（MCD）和细长盘模型到所有ULX光谱。我们在样品的光度分布中发现了双峰结构的暗示，这表明ULX有两个状态，典型的光度为3-6*10^{39}和1.5-3*10^{39}尔格/秒。大多数光谱在较亮的状态下的MCD或薄盘模型解释，而在较暗的状态下的PL模型解释。特别是，细长盘模型成功地解释了观测到的光谱变化的NGC 4490/85 ULX-6和ULX-8的质量吸积率的变化，一个黑洞的估计质量<40 Msun。从每个状态的最佳拟合模型参数，我们推测这两个ULX中较亮的状态对应于银河系BHB的最亮状态，这通常被称为“明显的标准状态”。ULXs的较暗状态具有PL形状的光谱，但光子指数范围比银河系BHBs的任何单一状态都要宽得多。因此，我们推测这是ULX特有的状态。有些光源的光谱比我们认为是另一种状态的微弱状态更暗更陡。
2010-08-25 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
NuSTAR, XMM-Newton and Suzaku Observations of the Ultraluminous X-ray Source Holmberg II X-1
我们提出了第一个宽带0.3-25.0 kev的X射线观测明亮的超亮X射线源（ULX）Holmberg II X-1，由NuSTAR，XMM-Newton和朱雀在2013年9月。NuSTAR的数据提供了Holmberg II X-1在10 keV以上的首次观测，并揭示了一个非常陡峭的高能光谱，类似于NuSTAR迄今为止观测到的其他ULX。这些观测结果进一步表明，ULX表现出的光谱状态通常不会出现在银河系黑洞双星。与其它源的比较表明Holmberg II X-1的吸积率很高，甚至可能超过了Eddington吸积率，软X射线谱（E<10 keV）似乎由两个类黑体发射分量主导，其中较热的一个可能与一个吸积盘有关。然而，所有简单的磁盘模型低于预测的NuSTAR数据以上~10 keV，并需要一个额外的发射组件在最高的能量探测，这意味着NuSTAR数据不下降与维恩光谱。我们调查这样一个额外的高能量的发射组件的物理起源，并赞成的情况下，多余的康普顿散射产生的热电晕的电子与一些属性类似的非常高的状态中看到的银河双星。从这些历元中推断出观测到的0.3-25.0 keV宽波段光度为Lx =（8.1+/-0.1 e39 erg/s，这是Holmberg II X-1的典型特征，大部分通量（约90%）在10 keV以下发射。
2015-04-24 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
{\it NuSTAR} Reveals an Intrinsically X-ray Weak Broad Absorption Line Quasar in the Ultraluminous Infrared Galaxy Markarian 231
我们提出了最近的类星体，超亮红外星系（ULIRG）Markarian 231（Mrk 231）的高能（3- 30 keV）{ \it NuSTAR}观测，补充了新的和同时从{ \it钱德拉}的低能量（0.5- 8 keV）的数据。该辐射源被探测到了，但比先前报道的要微弱得多，可能是由于先前非聚焦硬X射线望远镜的大孔径受到污染。X射线全谱带（0.5- 30 keV）表明Mrk 231的活动星系核（AGN）被一个斑片状的、康普顿薄的（N $_{\rm H} \sim1.2^{+0.3}_{-0.3}\times10^{23}$ cm $^{-2}$）柱吸收。固有X射线发光度（L $_{\rm 0.5-30 keV}\sim1.0\times10^{43}$ erg s $^{1}$）相对于辐射热发光度是非常弱的，其中2- 10 keV与辐射热发光度的比率是$\sim$ 0.03%，而典型值是2- 15%。此外，Mrk 231具有低X射线-光幂律斜率（$α_{\rm OX}\sim-1.7$）。它是低电离宽吸收线（LoBAL）类星体的局部例子，本质上是X射线弱的。弱电离连续谱可以解释缺乏中红外[O IV]，[Ne V]和[Ne VI]精细结构发射线，这些发射线存在于具有其他类似活动星系核特性的源中。我们认为，内在的X射线的弱点可能是一个结果的超爱丁顿吸积发生在这个ULIRG的核心，也可能…
2014-02-19 astro-ph.HE
On the Nature of the mHz X-Ray Quasi-periodic Oscillations from Ultraluminous X-Ray Source M82 X-1: Search for Timing-Spectral Correlations
使用所有档案XMM牛顿X射线（3-10 keV）的超铝X射线源（ULX）M82 X-1的观察，我们寻找它的可变mHz准周期振荡（QPO）频率和它的硬度比（5-10 keV/3-5 keV），能谱幂律指数的指标之间的相关性。当恒星质量黑洞（StMBH）表现出C型低频QPO（~ 0.2-15 Hz）时，已知QPO的质心频率与能谱指数相关。这种相关性的检测将加强M82 X-1的mHz QPO作为C型的识别，并通过将其QPO频率缩放到已知质量的StMBH中的C型QPO频率来实现更可靠的质量估计。我们通过表面亮度建模解决了M82 X-1和附近明亮ULX（源5/X42.3+59）的计数率和硬度比。我们在36-210 mHz的频率范围内检测到QPO，在此期间，M82 X-1的硬度比从0.42-0.47变化。我们的主要结果是：（1）我们没有发现mHz QPO频率与硬度比（能谱幂律指数的替代）之间的任何相关性;（2）与某些吸积X射线双星类似，我们发现M82 X-1的mHz QPO频率随其X射线计数率的增加而增加（Pearson相关系数= +0.97）。QPO质心频率和硬度比之间明显缺乏相关性，这对先前的说法提出了挑战，即M82 X-1的mHz QPO是StMBH的C型低频QPO的类似物。另一方面，观察到的硬度比和QPO频率之间的关系可能代表StMBH的C型QPO中所见的相关性的饱和部分-在这种情况下…
2013-08-07 astro-ph.HE
Probing the nature of the low state in the extreme ultraluminous X-ray pulsar NGC 5907 ULX1
本文通过2003-2022年对极亮超亮X射线脉冲星NGC 5907 ULX1的长期监测，发现其在2017-2020年低态期间发生显著自旋减慢，并利用螺旋桨效应和吸积力矩模型首次将该源磁场约束为大于1e13G。
2023-02-07 astro-ph.HE
NuSTAR Observations of the Compton-thick Active Galactic Nucleus and Ultraluminous X-ray Source Candidate in NGC 5643
我们提出了两个NuSTAR观测的本地Seyfert 2活动星系核（AGN）和超铝X射线源（ULX）的候选人在NGC 5643。结合钱德拉、XMM-牛顿和Swift-BAT的存档数据，我们对活动星系核进行了20多年的高质量宽带光谱分析（$\sim$ 0.5-100 keV）。以前的X射线观测表明，活动星系核被沿着我们视线的康普顿厚度（CT）的遮蔽气体柱所遮蔽。然而，由于缺乏高质量的$\gtrsim$ 10 keV观测，加上附近存在X射线发光源NGC 5643 X-1，在核光谱的定性方面留下了很大的不确定性。NuSTAR现在使AGN和NGC 5643 X-1能够首次在10 keV以上分别分辨，并允许直接测量朝向核的吸收柱密度。新的数据表明，细胞核确实被CT柱$N_{\rm{H}}$ $\gtrsim$ 5 $\times$ 10 $^{24}$ cm $^{-2}$所掩盖。由最佳拟合模型推断的2-10 keV吸收校正光度范围为$L_{2-10,\rm{int}} =$（0.8-1.7）$\times$ 10 $^{42}$ erg s $^{-1}$，与多波长本征光度指示器预测的结果一致。我们还研究了NGC 5643 X-1的NuSTAR数据，并表明它在能量$E$ $\sim$ 10 keV处具有光谱截止的证据，类似于NuSTAR观察到的其他ULX。随着2003-2014年3-8 ke…
2015-09-10 astro-ph.HE
A New Broadband Spectral State in the Ultraluminous X-ray Source Holmberg IX X-1
本文通过XMM-Newton与NuSTAR的协同观测，发现超亮X射线源Holmberg IX X-1出现高能辐射崩溃与恢复的新宽带光谱态，并探讨其与超爱丁顿吸积流结构及活动星系核冕重建现象的可能联系。
2025-09-18 astro-ph.GA astro-ph.HE
The evolution of a jet ejection of the ultraluminous X-ray source Holmberg II X-1
利用欧洲VLBI观测网（EVN）、Karl G. Jansky甚大阵列（VLA），以及钱德拉和斯威夫特X射线望远镜。X射线数据显示出明显的硬谱，其稳定的X射线光度彼此相隔4个月。在高分辨率EVN射电观测中，我们探测到了一个毫角秒尺度的扩展源。该源发出非热，可能光学薄同步辐射和其形态是一致的喷射喷射。9-GHz的VLA数据显示了Holmberg II X-1的一个角秒尺度的三重结构，类似于在较低频率下看到的结构。然而，我们发现中央喷射在1.5年内至少消退了7.3倍。我们估计的动力学年龄的喷射要高于2.1年。我们表明，这种快速冷却可以用简单的绝热膨胀损失来解释。Holmberg II X-1的这些性质意味着ULX射电泡可能是由喷出物而不是自吸收的致密喷流膨胀的。
2015-06-09 astro-ph.CO astro-ph.HE
Ultraluminous X-ray bursts in two ultracompact companions to nearby elliptical galaxies
在星系NGC 4697附近发现了一个X射线耀斑源。观测到两次耀斑，相隔四年。在大约一分钟的时间尺度上，通量增加了90倍。两次闪光都很短暂。在耀斑的位置上没有光学对应物，但如果源位于NGC 4697的距离上，则光度为10^39 erg/s。在这里，我们报告了对70个附近星系的档案X射线数据进行搜索以寻找类似此类耀斑的结果。我们在球状星团或母椭圆星系的超致密矮伴星系中发现了两个耀斑源。其中一个光源爆发一次，峰值亮度为9 x 10^40 erg/s，而另一个爆发五次，峰值亮度为10^40 erg/s。所有耀斑的上升时间都小于1分钟，然后它们在大约一个小时内衰减。当没有耀斑时，这些源看起来是正常的吸积中子星或黑洞X射线双星，但它们位于古老的恒星星族中，不像磁星、异常X射线双星或软伽马重复星，它们具有类似光度的重复耀斑。
2016-10-18 astro-ph.GA astro-ph.HE
A Sparkler in the Fireworks Galaxy: Discovery of an Ultraluminous X-ray Transient with a Strong Oxygen Line in NGC 6946
我们发现并研究了一个超亮X射线源（CXOJ203451.1 +601043），它在2008年2月至2012年5月之间的某个时间点出现在螺旋星系NGC 6946中，并在此后的所有观测中一直保持在光度$\approx$ 2-4 $\times 10^{39}$ erg s $^{-1}$。我们的光谱建模表明，源一般是软的，但从一个时代到另一个时代的光谱变化。使用标准的经验类别的超铝制度，我们发现CXCRJ 203451.1 +601043是一致的，在2012年的加宽盘状态，但在2016年是在一个过渡状态接近超软制度，与大量向下散射的硬光子（类似，例如，在NGC 55的超铝X射线源）。它在2018-2019年再次硬化，没有任何显著的光度变化。CXABRJ203451.1 +601043的最突出的性质是在$(0.66 \pm 0.01)$ keV能量下的强发射线，具有$\approx$ 100 eV的等效宽度，以及$\approx$ 2 $\times 10^{38}$ erg s $^{-1}$的去吸收线发光度，当连续光谱最软时可见。我们将这条线确定为OVIII Ly $α$（静止坐标系能量为0.654 keV）;我们将其解释为大规模外流的强烈指示。我们的发现支持了两个独立的观测签名之间的连接的风在超爱丁顿源：一个较低的温度的康普顿化组件，并在软X射线波段的发射线的存在。我们推测，施主星…
2019-08-22 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
A NuSTAR Survey of Nearby Ultraluminous Infrared Galaxies
我们提出了一个NuSTAR，钱德拉，和XMM-牛顿调查的9个最近的超亮红外星系（ULIRGs）。NuSTAR在能量超过10 keV时具有前所未有的灵敏度，能够以比以前更高的精度进行光谱建模。NuSTAR对观测到的九个源中的六个源进行了充分的检测，以详细模拟它们的宽带X射线光谱，并恢复遮蔽和固有X射线光度的水平。只有一个源（IRAS 13120- 5453）的光谱与康普顿厚度的活动星系核一致，但我们不能排除第二个源（Arp 220）也含有一个极其高度模糊的活动星系核。在IRAS 05189- 2524和Mrk 273中可以看到柱密度的变化（与旧的观测结果相比减少了几倍），将这些边界线源的分类从康普顿厚改为康普顿薄。我们样本中的ULIRGs在高能（>10 keV）X射线中具有令人惊讶的低观测通量，特别是与它们的热光度相比。它们比Seyfert 1星系有更低的未吸收的2- 10 keV与热光度的比值，以及未吸收的2- 10 keV与中红外线[O IV]光度的比值。我们确定IRAS 08572+3915是另一个候选的本征X射线弱源，类似于Mrk 231。我们推测，IRAS 08572+3915的X射线弱与在其他波长观察到的强大外流有关。
2015-10-15 astro-ph.GA astro-ph.HE
An evolving broad iron line from the first Galactic ultraluminous X-ray pulsar Swift J0243.6+6124
我们利用中子星内部成分探测器（NICER）在2017- 2018年的巨爆发期间对超铝质Be/X射线瞬态脉冲星Swift J0243.6+6124进行了光谱研究。1.2- 10 ~keV能谱可用吸收截止幂律模型近似。我们在6- 7千电子伏的能量范围内检测到强的、依赖于亮度的发射线。一个狭窄的6.42千电子伏的线，观察到的子爱丁顿政权，被认为是演变成一个广泛的铁线轮廓在超爱丁顿政权。其他功能被发现在6.67和6.97千电子伏的铁线复杂。一个不对称的宽线轮廓，峰值在6.67 keV，可能是由于多普勒效应和引力红移。NuSTAR和NICER观测到的1.2- 79 keV宽谱在爆发峰处由吸收截止幂律加上多条高斯线和黑体分量很好地描述。物理反射模型也进行了测试，以探测宽铁线功能。根据质量吸积率，我们发现的排放网站，从约5000公里的范围更接近表面的中子星。我们的研究结果进行了讨论的框架内的吸积盘和它的含义上的磁场，在磁层中存在的光学厚吸积幕，喷流发射，并预计在超爱丁顿吸积率的大规模，超快流出。在NICER或NuSTAR数据中，我们没有检测到任何回旋吸收线的特征。
2019-09-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
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
Broadband X-ray Spectra of the Ultraluminous X-ray Source Holmberg IX X-1 observed with NuSTAR, XMM-Newton and Suzaku
我们介绍了NuSTAR、XMM-Newton和朱雀在2012年底对极端超亮X射线源Holmberg IX X-1进行的协调宽带X射线观测的结果。这些观测提供了迄今为止Holmberg IX X-1的第一个高于10 keV的高质量光谱，将这个显着来源的X射线覆盖范围扩展到~30 keV。宽波段观测在两个时期进行，在这两个时期之间，Holmberg IX X-1表现出通量和强烈的光谱变化，亮度从Lx =（1.90+/-0.03 e40 erg/s）增加到Lx =（3.35+/-0.03 e40 erg/s）。这两个时代的光谱表现出一致的排放标准低/硬吸积状态中看到的银河系黑洞双星，这将是预期的，如果霍姆伯格IX X-1窝藏一个真正的大规模黑洞吸积在基本上亚爱丁顿吸积率。NuSTAR的数据证实，在3-10千电子伏的带通之前观察到的曲率并不代表一个真正的光谱截止。在每一个时期，光谱似乎是由两个光学厚的热成分，可能与一个吸积盘。光谱还显示了最高能量下非热尾的一些证据，这可能进一步支持这一假设。现有的数据允许的两个热分量中的任何一个占主导地位的光谱演变，虽然这两种情况下需要高度非标准的行为热吸积盘排放。
2014-07-14 astro-ph.CO astro-ph.GA 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
