NGC 4559 中单星形成环境的 ULX：光学观测

我们利用 HST/WFPC2、XMM-Newton/OM 以及地面基线数据，对 NGC4559 附近亮 ULX 的候选光学对应物及其星形成复合区的恒星群进行了研究。我们发现，ULX 位于一小群 O 类型和 B 类型星附近。 Chandra 误差圆中最亮的点源与约 20 倍太阳质量、年龄约 10 百万年的单颗蓝超巨星相符。误差圆内还有几颗其他星星：主要是质量为约 10-15 倍太阳、年龄约 20 百万年的蓝超巨星和红超巨星。这与将该 ULX 解释为黑洞（BH）通过罗切弗 lobe 过渡从高质量 donor 星吸积相符。观测到的光学颜色和蓝超巨星到红超巨星比例暗示金属丰度较低：0.2 <~ Z/Z_sun <~ 0.4（Padua 轨迹），或 0.05 <~ Z/Z_sun <~ 0.2（Geneva 轨迹）。星形成复合区的年龄 <~ 30 百万年。 H-alpha 图像显示，该区域呈环形外观。我们提议这是一股由初始密度扰动触发的星形成扩散波，在气体仅略稳定于引力坍塌的区域形成。可能的触发机制是与一颗可见于复合区北西方向几度处的卫星矮星系碰撞，通过气体盛富的 NGC4559 外缘盘。 X 射线数据支持该 BH 质量更大（M > 50 倍太阳质量），高于银河系典型 BH 候选体。光学数据支持该 BH 为“年轻”，源于最近的大质量恒星形成；然而，它们也排除了与年轻大质量星团相关联的可能性。我们推测，其他机制可能在低金属环境或星系碰撞触发的星形成过程中，导致约 50-100 倍太阳质量的 BH 通过恒星演化过程形成。