检验超亮X射线源作为一个整体代表吸积中等质量黑洞的范式
天体物理学
2009-11-13 v2
摘要
为了检验外部星系中的超亮X射线源(ULXs)代表一类吸积中等质量黑洞(IMBHs)的观点，我们开展了一项计划，利用钱德拉(Chandra)天文台档案中质量最高的数据，识别ULXs以及一个较低光度的X射线对比样本。我们确立了ULXs的一个普遍性质：X射线最亮的源具有最平坦的X射线谱（在钱德拉波段内）。此前没有样本研究确立过ULX谱随光度普遍变硬的特性。这种变硬发生在最高光度（吸收光度≥5×10^{39} erg s^{-1}）处，与近期认为ULXs实际上是恒星质量黑洞的模型相符。通过谱建模，我们表明，最初被用来支持ULXs是IMBHs的证据（即“简单IMBH模型”），在正确审视一个大样本ULXs时，远没有那么有说服力。在过去几年中，基于较少天体的XMM-Newton光谱观测已在很大程度上开始否定简单的IMBH模型。我们确认并扩展了这些结果，从而利用独立的X射线数据在更广泛的意义上验证了XMM-Newton的工作。我们发现：(1) 冷盘成分以大致相等的概率和总流量份额出现在任何给定的ULX中，与光度无关；(2) 冷盘成分延伸至标准ULX光度下限10^{39} erg s^{-1}以下，直至我们样本的极限10^{38.3} erg s^{-1}。冷盘成分与光度不相关这一事实，削弱了冷盘指示ULXs中存在IMBHs的论点，而该论点从未得到强有力的统计支持。
引用
@article{arxiv.0807.1547,
title = {Testing the Paradigm that Ultraluminous X-ray Sources as a Class Represent Accreting Intermediate-Mass Black Holes},
author = {C. T. Berghea and K. A. Weaver and E. J. M. Colbert and T. P. Roberts},
journal= {arXiv preprint arXiv:0807.1547},
year = {2009}
}
备注
38 pages, 6 figures, accepted by ApJ