球状星团中的低质量X射线双星与黑洞
天体物理学
2009-11-13 v1
摘要
对邻近星系的研究表明，其低质量X射线双星（LMXB）群体中约有一半与球状星团（GCs）相关。我们已经确定，LMXB的宿主频率与球状星团的各种性质（如质量和金属丰度）相关。虽然球状星团中少数最亮LMXB的X射线光度与吸积天体为黑洞（BH）的情况一致，但区分黑洞与球状星团中多个叠加源的唯一确定方法是探测到光变。我们恰恰在NGC 4472晕中的一个低金属丰度球状星团内，发现了一个光变的、光度为4×10^39 erg/s的黑洞X射线双星。其亮态与暗态之间X射线谱的变化表明，光度变化是由翘曲吸积盘的掩食所致。该源的光学光谱还显示出强而宽的[O III] λ5007和[O III] λ4959发射线。对X射线谱的分析表明，[O III]谱线是由一个以爱丁顿光度或以上速率吸积的恒星级黑洞驱动的外流被光致电离产生的。由于在含有中等质量黑洞的球状星团中，动力学上不可能形成吸积的恒星级黑洞系统，因此这个质量巨大的球状星团似乎并不包含中等质量黑洞。推断出的该黑洞质量远低于众所周知的M_BH-σ和M_BH-M_Stellar关系外推至该球状星团的值。因此，我们的分析表明，并非所有年老、贫金属的恒星系统都会形成符合这些关系的黑洞，这些关系是针对质量大得多的恒星系统建立的。
引用
@article{arxiv.0808.1053,
title = {Low Mass X-ray Binaries and Black Holes in Globular Clusters},
author = {Arunav Kundu and Thomas J. Maccarone and Stephen E. Zepf and I. Chun Shih and Katherine L. Rhode},
journal= {arXiv preprint arXiv:0808.1053},
year = {2009}
}
备注
6 pages, 3 figures, to appear in the Proceedings of The Second Kolkata Conference on Observational Evidence for Black Holes in the Universe, ed. Chakrabarti; AIP Conf. Series