安德梅拉星系黑洞探测
摘要
我们提出一种新方法，用于识别星际质量黑洞，适用于低质量 X 射线双星（LMXB），并应用于 M31 的 XMM-Newton 观测。我们检索 X 射线时间序列变异性，寻找典型 LMXB 在低吸积率下的功率谱（PDS），我们称之为类型 A PDS；这些在黑洞与中子星 LMXB 中非常相似。银河系中 Neutron star LMXB 在约 10^36--10^37 erg/s 的低亮度下显示类型 A PDS，而黑洞 LMXB 可在 >10^38 erg/s 时呈现。我们提议类型 A PDS 局限于 Eddington 限值以下的临界亮度分数 ，该分数对所有 LMXB 均为常数；我们检查了一组黑洞与中子星 LMXB，发现它们都与 = 0.10+/-0.04 相符（0.3--10 keV 波段）。我们提供来自 M31 中 167 项 X 射线双星的亮度与 PDS 数据，强有力支持我们的假设。由于中子星理论最大质量约为 ~3.1 M_Sun，因此断言任何在 0.3--10 keV 波段下显示类型 A PDS 且亮度 >4 x 10^37 erg/s 的 LMXB 很可能包含黑洞 primary。我们使用此方法在 M31 中发现了 11 个新的黑洞候选体。我们聚焦于 M31 中的 X 射线源 RX J0042.4+4112，若按我们的假设，计算出其 primary 质量为 7+/-2 M_Sun。此外，RX J0042.4+4112 在约 40 项观测中持续发亮（跨越 23 年），很可能是持续亮的 LMXB；与此相比，已知的银河系黑洞 LMXB 均为暂态。因此，我们的方法可用于寻找已知持续亮的银河系 LMXB 以及其他星系中的黑洞。
关键词
引用
@article{arxiv.astro-ph/0409122,
title = {Black hole hunting in the Andromeda Galaxy},
author = {R. Barnard and J. P. Osborne and U. C. Kolb and C. A. Haswell},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0409122},
year = {2009}
}
备注
6 Pages, 6 figures. To appear in the conference proceedings of "Interacting Binaries: Accretion, Evolution and Outcomes" (Cefalu, July 4-10 2004)