M 51中的两个掩食超亮X射线源

我们利用Chandra和XMM-Newton的档案数据，发现了位于星系M 51同一区域的两个超亮X射线源（ULXs）的X射线掩食现象：CXOM51 J132940.0+471237（简称为ULX-1）和CXOM51 J132939.5+471244（ULX-2）。在ULX-1中探测到三次掩食，在ULX-2中探测到两次。掩食的存在对视角施加了很强的限制，表明这两个ULXs几乎都是侧向看到的，并且肯定不是朝向我们的集束辐射。尽管视角和光度相似（两个源在0.3-8 keV波段的光度均为$L_{\rm X} \approx 2 \times 10^{39}$ erg s$^{-1}$），它们的X射线性质却不同。ULX-1具有软谱，很好地由电子温度$kT_e \approx 1$ keV的介质的康普顿化辐射拟合。ULX-2较硬，很好地由$kT_{\rm in} \approx 1.5$-$1.8$ keV的细盘拟合，且归一化与一个$\sim 10 M_{\odot}$的黑洞一致。ULX-1有来自多温度热等离子体辐射的显著贡献（$L_{\rm X,mekal} \approx 2 \times 10^{38}$ erg s$^{-1}$）；大约$10$%的这种辐射在掩食期间仍然可见，证明发射气体来自一个比供体星尺寸稍大的区域。根据Chandra在掩食内外的观测序列和持续时间，我们限制ULX-1的双星周期要么约为$\approx 6.3$天，要么约为$\approx 12.5-13$天。如果供体星充满其洛希瓣（对ULXs而言是一个合理的假设），两种情况都需要一个演化了的供体星；考虑到该星系环境中恒星群体的年轻年龄，最可能是一颗蓝超巨星。