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挑战时期:对NGC 5408 X-1的再分析

宇宙学与河外天体物理 2015-05-19 v1

摘要

极亮X射线源(ULX)NGC 5408 X-1是仅有的3个在其功率谱中显示准周期振荡(QPO)的此类天体之一。先前对该信号的分析将其等同于黑洞双星(BHBs)中研究充分的C型低频QPO(LFQPO),暗示其存在一个中等质量黑洞(IMBH)。然而,在BHBs中,该QPO的中心频率与宽频功率谱中低频截断的位置紧密标度关系。我们利用这一关系预测NGC 5408 X-1中功率谱截断的频率,并表明这与现有的两次XMM-Newton档案观测中的截断频率不一致。因此,宽频功率谱形状不支持对该QPO的证认。能谱同样不支持IMBH的解释。它们可以用一个双分量模型拟合,最好地描述为低能段的软热辐射,加上产生主导2 keV以上尾部的低温光学厚康普顿化。该尾部的参数不同于在任何亚爱丁顿BHB谱态中所见到的参数。依赖能量的变率支持这一解卷积,因为它与2 keV以下软热分量稀释高能尾部的极端变率相一致。具有类似能谱且具有相似变率量的唯一天体是BHB GRS 1915+105和一些极端的NLS1。这表明NGC 5408 X-1处于类似的超爱丁顿态,从而对其质量设定了< 100太阳质量的自然限制。其QPO可能类似于在GRS 1915+105中偶尔观测到的超低频QPO(ultra-LFQPO),与一个大恒星质量黑洞相一致。我们提出了一种模型几何,可能解释高度超爱丁顿源的能谱与变率。

关键词

引用

@article{arxiv.1009.2686,
  title  = {Challenging times: a re-analysis of NGC 5408 X-1},
  author = {M. J. Middleton and T. P. Roberts and C. Done and F. E. Jackson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1009.2686},
  year   = {2015}
}

备注

10 pages, 8 figures, accepted by MNRAS