Although ultra-luminous X-ray sources (ULX) are important for astrophysics due to their extreme apparent super-Eddington luminosities, their nature is still poorly known. Theoretical and observational studies suggest that ULXs could be a diversified group of objects composed of low-mass X-ray binaries, high-mass X-ray binaries and marginally also systems containing intermediate-mass black holes, which is supported by their presence in a variety of environments. Observational data on the ULX donors could significantly boost our understanding of these systems, but only a few were detected. There are several candidates, mostly red supergiants (RSGs), but surveys are typically biased toward luminous near-infrared objects. Nevertheless, it is worth exploring if RSGs can be members of ULX binaries. In such systems matter accreted onto the compact body would have to be provided by the stellar wind of the companion, since a Roche-lobe overflow could be unstable for relevant mass-ratios. Here we present a comprehensive study of the evolution and population of wind-fed ULXs and provide a theoretical support for the link between RSGs and ULXs. Our estimated upper limit on contribution of wind-fed ULX to the overall ULX population is $\sim75$--$96\%$ for young ($<100$ Myr) star forming environments, $\sim 49$--$87\%$ for prolonged constant star formation (e.g., disk of Milky Way), and $\lesssim1\%$ for environments in which star formation ceased long time ($>2$ Gyr) ago. We show also that some wind-fed ULXs (up to $6\%$) may evolve into merging double compact objects (DCOs), but typical systems are not viable progenitors of such binaries because of their large separations. We demonstrate that, the exclusion of wind-fed ULXs from population studies of ULXs, might have lead to systematical errors in their conclusions.
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。
3D Moving-mesh Hydrodynamical Simulations of Wind/Jet Driven Ultraluminous X-ray Source Bubbles
Center for Computational Sciences, University of Tsukuba（筑波大学计算科学中心）；Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所）；Tsinghua University（清华大学）
Winds in ultraluminous X-ray sources: new challenges
超亮X射线源（ULX）是亮度超过10^39 erg/s的极端X射线双星，在大多数情况下是超级爱丁顿吸积到中子星和恒星质量的黑洞吸积超过其爱丁顿极限的结果。这是在发现相干脉动、回旋加速线和强风之后才被理解的。后者之所以成为可能，要归功于XMM-牛顿号上的高分辨率X射线光谱仪。ULX风由于其相对论速度（0.1-0.3 c）而具有巨大的能量，并且能够显著影响周围的介质，可能会产生观察到的100 pc ULX超级气泡，并限制可以到达中央吸积体的物质数量。因此，对ULX风的研究对于理解1）致密物体能吸积多少物质和速度有多快以及2）它们对周围介质的反馈有多强是至关重要的。这也与理解超大质量黑洞的生长有关。在这里，我们提供了一个关于这种现象的概述，强调了一些最近的，令人兴奋的结果，并显示未来的任务，如XRISM，eXTP和ATHENA将如何提高我们的理解。
The X-ray spectral evolution of the ultraluminous X-ray source Holmberg IX X-1
本文对Swift、XMM-Newton和NuSTAR天文台观测到的Holmberg IX X-1原型超亮X射线源（ULX）的X射线谱进行了新的分析。这颗ULX是一个持久的光源，典型的光度约为10^40 erg s^-1，在8年的时间里变化了4 ~ 5倍。我们发现，它的光谱往往演变从相对平坦的或两个组件的光谱中的中等能量带（1-6千电子伏），在较低的光度，光谱是明显弯曲和盘状在最高的光度，与峰值能量在弯曲的光谱往往随着光度的增加而减少。我们认为，ULX的光谱演化可以解释的超级爱丁顿吸积模型，在这种情况下，我们认为ULX的疏散漏斗沿其旋转轴，其大规模的辐射驱动风的范围内。光谱的变化，然后起源于增强的几何光束的吸积率增加，风漏斗变窄，导致从超临界流的中心区域的散射通量比各向同性的热发射风更快地变亮，因此弯曲的硬光谱分量占主导地位，在最高的光度。风也使漏斗边缘的光子向下康普顿散射，导致光谱的峰值能量降低。我们还证实，Holmberg IX X-1显示光谱简并与光度，并建议所观察到的差异自然解释的建议风几何的黑洞旋转轴的进动。
JWST reveals a highly ionized nebula powered by an ultraluminous X-ray source with a massive black hole in the metal-poor galaxy Holmberg II
Space Telescope Science Institute（太空望远镜科学研究所）；AURA for ESA, Space Telescope Science Institute（欧洲航天局天文研究联盟，太空望远镜科学研究所）；Institut für Physik und Astronomie, Universität Potsdam（波茨坦大学物理与天文学研究所）；Sterrenkundig Observatorium, Universiteit Gent（根特大学天文台）；Institute of Space Sciences (ICE, CSIC)（空间科学研究所（地球物理与化学研究所，西班牙国家研究委员会））；Centro de Astrobiología – Departamento de Astrofísica (CSIC-INTA)（天体生物学中心 - 天体物理学系（西班牙国家研究委员会-国家航空航天技术研究所））
本研究通过JWST光谱观测，首次在ULX Ho II X-1周围探测到[Ne V]和[Ne VI]，直接证实该ULX关联低金属丰度星系中的高度电离星云，其电离由吸积黑洞驱动，电离条件呈各向异性。
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
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
Wind-powered afterglows of gamma-ray bursts: flares, plateaus and steep decays
伽马射线暴的余辉通常表现为耀斑、平台和强度突然下降：这些时间特征很难解释为来自前向激波。我们计算了早期GRB余辉的辐射特性，其中主要贡献来自于由长时间持续的中央发动机产生的超相对论（脉冲星样）风中传播的反向激波（RS）。遥感发射发生在快速冷却制度-这确保高辐射效率，并允许快速强度变化。我们证明：（1）弱风力（$\sim 10^{46}$ erg s $^{-1}$）可以再现余辉的平台期;（2）风的终止可以产生突然的急剧衰减;（3）风光度的轻微变化可以产生短持续时间的余辉耀斑。
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。
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。
X-ray Outflows and Super-Eddington Accretion in the Ultraluminous X-ray Source Holmberg IX X-1
对X射线连续谱发射和通量变化的研究还没有最终揭示在分布的高亮度端（Lx > 1 e40 erg/s）的超亮X射线源（ULX）的性质。这些都是特别感兴趣的，因为光度需要超级爱丁顿吸积到一个质量约10 Msun的黑洞，或更多的标准吸积到一个中等质量的黑洞。超级爱丁顿吸积模型预测了强烈的外流风，使原子吸收线成为极端ULX性质的关键诊断。为了寻找这样的功能，我们已经进行了长期的，500公里的观测活动Holmberg IX X-1与朱雀。这是迄今为止，对于明亮的孤立ULX，铁K带通中最敏感的数据集，但我们在发射或吸收中没有发现统计上显著的原子特征;任何未检测到的窄特征必须具有小于15-20 eV的等效宽度，置信度为99%。如果观察到的质量流入和流出速率之间的趋势延伸到超爱丁顿区域，这些极限远低于预期的>150 eV的线，并且事实上排除了在各种次爱丁顿黑洞中从盘风观察到的线强度。因此，我们不能通过任何实质性的物质柱来观察Holmberg IX X-1的中心区域，排除了球形超爱丁顿吸积模型。如果Holmberg IX X-1是一个超爱丁顿源，任何相关的外流必须具有各向异性的几何形状。最后，铁元素的缺乏表明这颗伴星不可能产生强风，而霍姆伯格IX X-1必须主要通过罗氏瓣溢出吸积。
