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X射线准周期爆发源的时间分辨Hubble Space Telescope紫外观测

高能天体物理现象 2025-01-24 v2

摘要

X射线准周期爆发(QPEs)是邻近星系核中一种新型的光变模式,其起源仍未知。由于以往的研究几乎完全集中在X射线波段,其多波长性质受到的约束很弱。在此,我们报告了对目前已知周期最短的X射线QPE源eRO-QPE2进行的时间分辨、Hubble Space Telescope远紫外与XMM-Newton X射线协同观测。我们探测到一个明亮的紫外点源(LFUVfew×1041L_{\rm FUV} \approx {\rm few} \times 10^{41} erg s1^{-1}),在X射线爆发与宁静期之间未表现出具有统计显著性的光变。这种辐射不太可能由核星系团中的年轻星族提供能量。X射线至紫外的光谱能量分布可以用一个紧凑的吸积盘(Rout=343138+202 RgR_{\rm out} = 343^{+202}_{-138} \ R_{\rm g})来描述。这种紧凑的盘与活动星系核中的典型盘不相符,但会在恒星被潮汐瓦解后自然形成。我们的结果排除了(针对eRO-QPE2的)以下模型:i) 经典AGN吸积盘;ii) 完全不存在吸积盘。对于轨道器模型,从计时性质推导出的预期半径将自然导致在准球形和偏心轨迹下均发生盘-轨道器相互作用。我们推断其黑洞质量为log10(MBH)=5.9±0.3_{10}(M_{\rm BH}) = 5.9 \pm 0.3 MM_{\odot},Eddington比为0.130.07+0.18^{+0.18}_{-0.07};结合其紧凑的外半径,这与现有的盘不稳定性模型不一致。在扣除宁静期的盘辐射后,我们将爆发成分的X射线与FUV光度比限制为LX/LFUV>1685L_{\rm X} / L_{\rm FUV} > 16-85(取决于内禀消光)。

关键词

引用

@article{arxiv.2501.03335,
  title  = {Time-resolved Hubble Space Telescope UV observations of an X-ray quasi-periodic eruption source},
  author = {Thomas Wevers and Muryel Guolo and Sean Lockwood and Andrew Mummery and Dheeraj R. Pasham and Riccardo Arcodia},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2501.03335},
  year   = {2025}
}

备注

11 pages and 4 figures; accepted for publication in ApJ Letters