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NuSTAR 观测到的位于 Circinus 星系外围的极端明亮且变化的超亮 X 射线源

高能天体物理现象 2015-06-17 v1 宇宙学与河外天体物理

摘要

继 NuSTAR 天文台的一次偶然探测之后,我们呈现了对位于 Circinus 星系外围的一个极端超亮 X 射线源 (ULX)(以下简称 Circinus ULX5)的多历元光谱和时间分析,包括与 XMM-Newton 和 NuSTAR 的协调后续观测。此处展示的 NuSTAR 数据代表了 ULX 在硬 X 射线 (E>10 keV) 波段被可靠探测的首批实例之一。Circinus ULX5 在长时间尺度上流量变化至少约 5 倍,并在我们 2013 年的观测期间处于历史明亮状态(0.3-30.0 keV 光度为 1.6e40 erg/s)。在此期间,该源显示出弯曲的 3-10 keV 光谱,与其他明亮 ULX broadly 相似。虽然在许多情况下 ULX 中光谱分量的解释尚不确定,但目前所有高质量数据集的光谱和时间特性强烈支持一个简单的盘 - 冕模型,该模型类似于为银河系双星所 invoked 的模型,其中吸积盘随着光度增加而变得更加显著。然而,尽管盘温度和光度在所有目前探测的时间尺度上相关性极好,但观测到的光度遵循 T^(1.70+/-0.17),比简单黑体辐射预期的要平坦。Circinus ULX5 显示的光谱变异性与在高光度下观测到的一些已知银河系黑洞双星 (BHBs) 高度相似。这种比较意味着 Circinus ULX5 的黑洞质量约为 90 Msun。然而,鉴于观测到的银河系 BHB 吸积盘的多样化行为,这一质量估计仍不确定。最后,利用 2013 年数据集对任何未探测到的铁吸收特征设定的限制表明,我们并非透过任何极端超爱丁顿外流观测 Circinus ULX5 的中心区域。[摘要已删节]

关键词

引用

@article{arxiv.1310.2633,
  title  = {An Extremely Luminous and Variable Ultraluminous X-ray Source in the Outskirts of Circinus Observed with NuSTAR},
  author = {D. J. Walton and F. Fuerst and F. A. Harrison and D. Stern and M. Bachetti and D. Barret and F. E. Bauer and S. E. Boggs and F. E. Christensen and W. W. Craig and A. C. Fabian and B. W. Grefenstette and C. J. Hailey and K. K. Madsen and J. M. Miller and A. Ptak and V. Rana and N. A. Webb and W. W. Zhang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1310.2633},
  year   = {2015}
}

备注

18 pages, 15 figures, accepted for publication in ApJ