发现首个 Be 星/黑洞系统的 X 射线辐射

MWC 656 (= HD 215227) 最近被发现是首个由 Be 星和黑洞 (BH) 组成的双星系统。我们利用 \textit{XMM-Newton} 对其进行了观测，并探测到一个与光学恒星位置相容的微弱 X 射线源，从而证实它是首个 Be/BH X 射线双星。光谱分析需要一个包含两个成分的模型拟合：一个黑体成分加上一个幂律成分，其参数分别为 $k_{\rm B}T = 0.07^{+0.04}_{-0.03}$~keV 和光子指数 $\Gamma= 1.0\pm0.8$。非热成分在 $\simeq$0.8 keV 以上占主导地位。获得的总通量为 $F(0.3$--$5.5~{\rm keV}) = (4.6^{+1.3}_{-1.1})\times10^{-14}$ erg cm$^{-2}$ s$^{-1}$。在 $2.6\pm0.6$~kpc 的距离处，该总通量对应的光度为 $L_{\rm X} = (3.7\pm1.7)\times10^{31}$ erg s$^{-1}$。考虑到估计的黑洞质量范围为 3.8--6.9 $M_{\odot}$，该光度代表 $(6.7\pm4.4)\times10^{-8}~L_{\rm Edd}$，这是静止期恒星级黑洞的典型特征。我们讨论了这两个光谱成分的起源：热成分与 Be 星的热风相关，而幂律成分与黑洞附近的辐射相关。我们还发现，MWC~656 在射电与 X 射线光度图中的位置可能与在黑洞低质量 X 射线双星中观测到的射电/X 射线相关性一致。这表明该相关性也可能适用于 X 射线光度低至 $\sim10^{-8} L_{\rm Edd}$ 的黑洞高质量 X 射线双星 (HMXBs)。MWC~656 将允许研究极低光度下黑洞 HMXBs 的吸积过程以及吸积/喷射耦合。