NGC 5408 X-1 中存在中等质量黑洞的证据

我们报告了利用 XMM-Newton 在超亮X射线源 (ULX) NGC 5408 X-1 中发现的相关光谱和时变行为。2008 年 1 月进行的约 100 千秒 XMM/Newton 观测显示，在 > 1 keV 流量中存在一个强烈的 10 mHz 准周期振荡 (QPO)，以及平顶、带限噪声并过渡到幂律谱。能谱再次由两个成分主导：一个 0.16 keV 的热盘和一个谱指数约 2.5 的幂律谱。这些新测量结果，结合我们之前 2006 年 1 月首次探测到 QPO 的观测结果，首次在 ULX 中显示出与银河系黑洞源中观察到的光谱和时变相关性模式高度相似的特征，但其 X 射线光度要高得多，特征时标也更长。我们发现 QPO 频率与推断的盘流量成正比，而 QPO 和宽带噪声幅度（均方根，rms）与盘流量成反比。假设在给定幂律谱指数下，QPO 频率与黑洞质量成反比，我们利用来自五个具有动力学质量约束的恒星级黑洞系统的观测 QPO 频率-谱指数关系，推导出质量估计。所有源的结果一致表明 NGC 5408 X-1 的质量范围为 1000 - 9000 太阳质量。此外，Gierlinski 等人最近提出的将黑洞质量与高频（功率谱转折点以上）变率强度相关联的关系，也表明 NGC 5408 X-1 具有如此高的质量。我们认为这些新发现有力地支持了 NGC 5408 X-1 包含一个中等质量黑洞的结论。