在2900萬光年外，發現一個超亮X射線源，比100萬個太陽還要亮

2020-08-14 博科園

來自波蘭華沙尼古拉斯·哥白尼天文中心的天文學家利用錢德拉太空望遠鏡和XMM-牛頓衛星，觀測發現NGC5055星系中的一個超亮X射線源(ULX)，其研究發現發表在《arxiv》上，為這一來源的屬性提供了更多洞察。超亮X射線源是天空中的點源，在X射線波段非常明亮，以至於每個超亮X射線源發射的輻射，都比100萬個太陽在所有波長上發射的輻射都要多。

這些超亮X射線源比活動星系核的亮度要低，但比任何已知的恆星過程都要明亮。雖然已經進行了大量關於超亮X射線源的研究，但這些來源的基本性質仍然沒有解決。NGC5055（也被稱為梅西耶63）是一個螺旋星系，距離我們約2900萬光年。它擁有一個命名為NGC5055X-1的超亮X射線源，X射線光度約為23×10^101erg/s，然而，儘管超亮X射線源在X射線波段非常明亮，但它還沒有得到全面的研究。

由薩馬雷什·蒙達爾(Samaresh Mondal)領導的一個天文學家小組，現在已經對NGC5055X-1的觀測數據進行了計時和光譜分析。這些數據集是由美國宇航局（NASA）的錢德拉X射線天文臺和歐空局（ESA）的XMM-牛頓衛星提供。研究首次使用三個最長的Chandra和XMM觀測對NGC 5055 X-1的X射線觀測進行了系統分析，並使用XSPEC擬合軟體包中提供的唯象模型進行了X射線計時和光譜分析。

總體而言，觀測發現NGC5055X-1沒有太大的可變性。根據硬度比(3-10keV/0.3-3keV通量)，天文學家得出結論，源不是光譜可變的。研究表明，NGC5055X-1主要在0.3-3keV的軟X射線中發射。它的硬X射線波段通量只是軟X射線發射的一小部分，這指向了佔主導地位的熱成分。此外，NGC5055X-1相對較低的內盤溫度和陡峭的冪律斜率可能表明它擁有一個中等質量黑洞(IMBH)。

對錢德拉太空望遠鏡和XMM-牛頓微信的觀測進行了定時和頻譜分析，使用光譜模型假設發射來自一個吸積的黑洞系統，用多色圓盤(MCD)結合冪律(PL)或熱壓實化(NTHCOMP)分量對數據進行擬合，並將擬合結果與細長圓盤模型進行比較。發現光子指數與0.3-10keV的未吸收通量和氫柱密度密切正相關。此外，溫度發射率分布表明偏離了標準的亞愛丁頓薄盤模型。在所有擬合的模型中，光源顯示出光度與內部盤溫度之間的負相關。

這項研究還證實，該X射線光源本質上是極其明亮的，因為它達到了0.3-10keV的光度，大約為23.2duodecillion erg/s。同時天文學家還注意到NGC5055X-1是在一種軟超亮X射線光譜狀態下觀察到。然而，需要更好的數據和更長曝光時間才能完全證實這一結論。假設NGC5055X-1正以超愛丁頓光度吸積，並且像在其他高光度超亮X射線源中看到的那樣，由光學上厚厚的風射出，需要對這一超亮X射線源進行進一步觀測來證實這一假設。

博科園｜Copyright Science X Network/Tomasz Nowakowski/Phys

參考期刊《arxiv》

Cite: arXiv:2008.02178

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