We propose a geometrically thick, super-Eddington accretion disk model, where an optically thick wind is not necessary, to understand ultraluminous supersoft sources (ULSs). For high mass accretion rates $\dot M \ga 30\dot M_{\rm Edd}$ and not small inclination angles $θ\ga 25^{\circ}$, where $\dot M_{\rm Edd}$ is the Eddington accretion rate, the hard photons from the hot inner region may be shaded by the geometrically thick inner disk, and therefore only the soft photons from the outer thin disk and the outer photosphere of the thick disk can reach the observer. Our model can naturally explain the approximate relation between the typical thermal radius and the thermal temperature, $R_{\rm bb} \propto T_{\rm bb}^{-2}$. Moreover, the thick disk model can unify ULSs and normal ultraluminous X-ray sources, where the different observational characteristics are probably related to the inclination angle and the mass accretion rate. By comparing our model with the optically thick outflow model, we find that less mass accretion rate is required in our model.
Puzzling accretion onto a black hole in the ultraluminous X-ray source M101 ULX-1
对于亮度超过$10^{39}$ erg s $^{-1}$的超亮X射线源(ULX),有两种解释。它们可能是中等质量的黑洞(大于100- 1000,太阳质量,$M_\odot$),以次最大(次爱丁顿)速率辐射,就像银河系黑洞X射线双星一样,但具有更大,更冷的吸积盘。或者,它们可能是以艾丁顿或超艾丁顿速率辐射的恒星质量黑洞。在被发现时,M101 ULX-1的光度为$3\times10^{39}$ erg s $^{-1}$,超软的热盘光谱具有异常低的温度-不受热电子日冕激发的光子的影响-更符合吸积中等质量黑洞的预期外观。在这里,我们报告的光学光谱监测M101 ULX-1。我们证实了先前的建议,该系统包含一个沃尔夫-拉叶星,并揭示了轨道周期为8.2天。这个黑洞的最小质量为$5M_\odot$,更可能是$20-30M_\odot$,但我们认为它不太可能是一个中等质量的黑洞。因此,它在高Eddinton比率下异常柔软的光谱违反了对恒星质量黑洞吸积的预期。吸积必须发生在被捕获的恒星风中,迄今为止,人们一直认为恒星风的效率很低,无法为超亮源提供动力。
A Self-Consistent Model for a Full Cycle of Recurrent Novae -- Wind Mass Loss Rate and X-Ray Luminosity
在重现期非常短的新星M31 N 2008- 12 a中,前光学最大阶段的演化速度出乎意料地缓慢。为了获得合理的新星光变曲线,我们改进了我们的计算方法,一贯结合光学厚风解决方案的富氢信封白矮星(WD)的结构计算的Henyey型演化代码。风的质量损失率是正确的,具有较高的精度。我们计算了1.2和1.38Msun的WDs的光变曲线模型,质量吸积率分别对应于10年和1年的重现周期。爆发持续时间为590/29天,其中光学极大前位相为82/16天,分别对应于1.2/1.38M_sun。光学厚风开始于X射线闪光的末尾,并在超软X射线阶段的开始时停止。我们还提出了超软X射线光变曲线,包括一个提示X射线闪光和后来的超软X射线阶段。
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。
The supersoft X-ray transient ASASSN-16oh as a thermonuclear runaway without mass ejection
Maccarone等人(2019年)将超软X射线和光学瞬态ASASSN-16 oh解释为由大质量白矮星上的吸积事件引起的,类似于矮新星超级爆发。这些作者认为,超软X射线光谱的起源与壳层核燃烧加热的大气不同,因为没有物质被喷射出来。相反,我们发现事件的时间尺度和其他特征是典型的非质量喷射热核逃逸,正如Shara等人(1977)和Yaron等人(2005)的新星模型的广泛网格所预测的那样。我们认为,低X射线和辐射热光度的核燃烧模型的预测相比,是由于光学厚的吸积盘,隐藏了大部分的白矮星表面。如果是这样的话,我们计算的光学瞬态可以解释为一个非喷射热核事件的WD $\simeq$ 1.1 M $_\odot$吸积率为$\simeq3.5{-}5{\times}10^{-7}$ M $_\odot$年$^{-1}$。我们的预测应该证明瞬态事件的性质是由于热核燃烧或吸积;观测证据应在未来几年内获得,因为一个新的爆发应该发生在事件的$\simeq$ 10-15年。
A Chandra observation of the ultraluminous infrared galaxy IRAS 19254--7245 (the Superantennae): X-ray emission from the Compton-thick AGN and the diffuse starburst
我们提出了一个IRAS 19254- 7245的{ \it Chandra}观测,它是一个邻近的ULIRG,也被称为{ \it the Superantennas}。高空间分辨率的{ \it钱德拉}使我们能够解开第一次从嵌入康普顿厚的活动星系核的弥漫星暴辐射。活动星系核的2-10 keV辐射谱符合平坦的幂律($Γ=1.3$)和类He的Fe K $α$谱线,EW $\sim$ 1.5 keV,与以前的观测结果一致。Fe K $α$谱线轮廓可以被解析为中性6.4 keV谱线和电离6.7 keV(类He)或6.9 keV(类H)谱线的混合。与以前的{ \it XMM-Newton}和{ \it suzaku}观测相比,检测到了变化,证明了铁谱线发射的紧凑尺寸。我们拟合的光谱的星系尺度扩展发射不包括活动星系核和其他亮点源的软热分量与kT~0.8 keV。扩展辐射的亮度比活动星系核的亮度低一个数量级。扩展辐射的基本物理和结构性质与星暴驱动的星系风完全一致(不需要AGN的反馈)。在南核以南8 \arcsec处检测到候选超亮X射线源。如果发射是各向同性的,并且与超天线有关,那么这个离核点源的0.3-10 keV光度为~ $6\times 10^{40}$ erg s $^{-1}$。
Discovery of a recurrent spectral evolutionary cycle in the ultra-luminous X-ray sources Holmberg II X-1 and NGC 5204 X-1
大多数超亮X射线源(ULX)现在被认为是由以超爱丁顿速率吸积的恒星质量致密天体提供动力的。虽然演化周期的发现标志着我们对银河系黑洞双星中亚爱丁顿区吸积流变化的理解取得了突破,但它们在超爱丁顿区的证据仍然难以捉摸。然而,最近的间接证据表明,在两个原型ULX:Holmberg II X-1和NGC 5204 X-1中存在重复的进化周期。在这里,我们建立在我们以前的工作,并利用Swift-XRT的长期高节奏监测,以提供这两个来源的进化周期的证据,并调查诱导其光谱转换的主要物理参数。我们研究的长期演变的两个来源,使用硬度强度图(HID)和通过Lomb-Scargle周期图和高斯过程建模,寻找周期性的变化。我们发现,这两个源遵循经常性的演变模式,其特征在于在HID的硬超铝(HUL)和软超铝(SUL)光谱制度,和第三个国家的特点类似的超软超铝(SSUL)状态。软态之间的过渡似乎是非周期性的,正如Holmberg II X-1的光变曲线的时序分析所揭示的那样,尽管需要进一步的研究。NGC 5204 X-1的光变曲线显示周期为$\sim$ 200天,可能与进化周期的持续时间有关。我们支持的情况下,从HUL到SUL的光谱变化是由于周期性增加的传质速率和随后缩小的超临界漏斗的开口角。较窄的漏斗,加上随机变化的风印记,可以解释SUL-SSUL光谱的变化。
Neutrinos from hidden ultraluminous X-ray sources in the Galaxy
Instituto Argentino de Radioastronomía (CCT La Plata, CONICET(阿根廷射电天文研究所);CICPBA(拉普拉塔国立大学天文与地球物理学院);UNLP)(马德普拉塔物理研究所);Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas, Universidad Nacional de La Plata(马德普拉塔国立大学理学院物理系);Instituto de Investigaciones Físicas de Mar del Plata (IFIMAR – CONICET);Departamento de Física, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad Nacional de Mar del Plata
XMM-Newton Campaign On Ultraluminous X-ray Source NGC 1313 X-1: Wind vs. State Variability
大多数超铝X射线源(ULX)被认为是由超过爱丁顿极限的中子星和黑洞吸积提供动力的。如果致密物体是一个黑洞或一个具有磁场$\lesssim10^{12}$ G的中子星,吸积盘预计会膨胀并发射由辐射压力驱动的强大风。通过XMM-牛顿号上的高分辨率光谱仪在ULX中发现了这种风的证据,但仍有一些未知数,例如这些风的几何形状和发射机制。为了更好地了解ULX风及其与吸积机制的联系,我们与XMM-牛顿一起开展了一项重大活动,研究ULX NGC 1313 X-1,已知它表现出强烈的发射和吸收特征。新的观测结果显示,风的变化明显,快速分量明显减弱(0.2c),新的风相上升,更冷,更慢(0.06-0.08c)。我们还首次检测到的发射线,这表明在吸积盘或风的起源的变化。我们描述了可变的超爱丁顿吸积率的框架内的风的变化,并讨论了一种可能的几何吸积盘。
Feeding The Little Monster: An Accreting Intermediate-Mass Black Hole In A Minor Merger Secondary Galaxy
Homer L. Dodge Department of Physics and Astronomy, University of Oklahoma(奥克拉荷马大学霍默·L·道奇物理与天文学系);Department of Physics and Engineering Physics, Central Connecticut State University(中康涅狄格州立大学物理与工程物理系)
From reflection to scattering: Polarimetric signatures of funnel-type outflows. Modeling obscured ultraluminous X-ray sources
University of Turku(图尔库大学);KTH Royal Institute of Technology and Stockholm University(瑞典皇家理工学院和斯德哥尔摩大学);Nordita(北欧理论天体物理学研究所);Max Planck Institute for Astrophysics(马克斯·普朗克天体物理学研究所);Space Research Institute (IKI)(空间研究所(IKI));University of Oxford(牛津大学)
A0538-66: A transient ultraluminous X-ray source with a relativistic outflow, 69ms pulsations, and anomalous optical activity
University of Tuebingen(蒂宾根大学);INAF, Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica di Milano(意大利国家天体物理研究所,米兰空间天体物理学和宇宙物理学研究所);INAF–IASF Palermo(意大利国家天体物理研究所-巴勒莫天体物理学和宇宙物理学研究所);INAF – Osservatorio Astronomico di Cagliari(意大利国家天体物理研究所-卡利亚里天文台);Nihon University(日本大学);Inter-University Centre for Astronomy and Astrophysics (IUCAA)(大学间天文学和天体物理学中心);Osservatorio Astronomico di Brera(布雷拉天文台);Como Lake Center for Astrophysics (CLAP), DiSAT, Università degli Studi dell’Insubria(因苏布里亚大学DiSAT系科莫湖天体物理学中心);RIKEN Pioneering Research Institute (PRI)(理化学研究所前沿研究研究院)
Radiation GRMHD Models of Accretion onto Stellar-Mass Black Holes: II. Super-Eddington Accretion
Center for Computational Astrophysics, Flatiron Institute(计算天体物理学中心,Flatiron研究所);School of Natural Sciences, Institute for Advanced Study(自然科学学院,高等研究院);Department of Astrophysical Sciences, Princeton University(普林斯顿大学天体物理科学系);Department of Astronomy, University of Virginia(弗吉尼亚大学天文学系);Virginia Institute for Theoretical Astronomy, University of Virginia(弗吉尼亚理论天文学研究所,弗吉尼亚大学);Michigan SPARC, Los Alamos National Laboratory(密歇根SPARC,洛斯阿拉莫斯国家实验室);Computational Physics and Methods, Los Alamos National Laboratory(计算物理与方法部门,洛斯阿拉莫斯国家实验室)