M101 ULX-1 中超亮 X 射线源黑洞令人费解的吸积

对于光度超过 $10^{39}$ erg s$^{-1}$的超亮 X 射线源（ULXs），目前有两种解释。它们可能是中等质量黑洞（质量大于 100-1,000 个太阳质量，$M_\odot$），以次最大（次爱丁顿）速率辐射，如同银河系黑洞 X 射线双星，但具有更大、更冷的吸积盘。或者，它们可能是以爱丁顿或超爱丁顿速率辐射的恒星级黑洞。M101 ULX-1 在发现时，其光度为$3\times10^{39}$ erg s$^{-1}$，并具有异常低温的超软热盘谱——未受热电子冕 energized 光子的复杂影响——这与吸积中等质量黑洞的预期外观更为一致。在此，我们报告了对 M101 ULX-1 的光谱监测结果。我们证实了先前的推测，即该系统包含一颗沃尔夫 - 拉叶星（Wolf-Rayet star），并揭示其轨道周期为 8.2 天。该黑洞的最小质量为$5M_\odot$，更可能的质量为$20-30M_\odot$，但我们认为它极不可能是中等质量黑洞。因此，其在高爱丁顿比率下的异常软谱违反了恒星级黑洞吸积的预期。吸积必然源自被捕获的恒星风，而此前人们认为恒星风捕获效率极低，不足以驱动超亮源。