M51 中光学 X 射线源人口的 Chandra 观测

我们报告了对 M51（NGC 5194 和 NGC 5195）中 X 射线源人口进行的两次 Chandra 观测（相隔一年）的结果。在 8'.4x8'.4 的区域内检测到 113 个 X 射线源。假设其与 M51 相关，9 个和 28 个源的 0.5-8 keV 波段内的亮度超过 $10^{39}$ erg/s（ULX）和 $10^{38}$ erg/s。ULX 的数量远高于大多数正常螺旋和椭圆星系所发现的。大多数 X 射线源和 NGC 5194 中所有 7 个 ULX 位于或靠近螺旋臂，表明其与最近的星际形成有关。M51 中 Lx>10^38 erg/s 的 X 射线源累计亮度函数可描述为 $N(>Lx) \propto Lx^{-\alpha}$，其中 $\alpha=0.91$。大多数检测到的 X 射线源的光谱与 1-2 之间的光度谱一致，少数源显示更硬或更软的光谱。大多数 ULX 的光谱与光度谱和多色盘黑体（MCD）模型均一致，而两个 ULX 中光度谱模型优于 MCD 模型。还报告了 ULX 的剧烈光谱可变性和发射线。ULX 和其他 X 射线源中紧凑天体的质量和吸积率通过这些观测并未受到良好约束。如果采用 MCD 解释，其 MCD 参数暗示大多数 X 射线源为质量约为 5-10 太阳质量的黑洞，接近或超过埃德金亮度。