Спектральне та часове дослідження нещодавно виявлених джерел ультрасвітового рентгенівського випромінювання в NGC 3585 з використанням різних спостережень Chandra

DOI: https://doi.org/10.26565/2312-4334-2023-4-02
Ключові слова: акреція, акреаційні диски, галактики: окремі (NGC 3585), рентгенівські промені: бінарні

Анотація

Ця робота має на меті вивчити раніше невивчені джерела ультрасвітового рентгенівського випромінювання (ULX) у галактиці NGC 3585 у різні епохи її спостереження Chandra. Тут ми повідомляємо про виявлення двох нових ULX, а саме. CXOUJ111306.0-264825 (X-1) і CXOUJ111325.3-264732 (X-2) з їхньою болометричною світністю > 1039 ерг s-1 у різних спостереженнях {\it Chandra} . Було виявлено, що X-1 є спектрально жорстким ULX в обидві епохи, коли він був виявлений. Проте в ULX, X-2 спостерігалося невелике посилення спектрів протягом 17 років. Припускаючи ізотропне випромінювання та пояснюючи модель чорного тіла диска, спектрально м’якша епоха X-2 із внутрішньою температурою диска kTin ∼0,79 кеВ і болометричною світністю ∼ 2.51 × 1039erg s−1 означає, що X-2 живиться від компактного об’єкта, обов’язково чорної діри з масою MBH ∼44.85+82.11−25.92M⊙ збільшується на ∼ 0.42 рази від межі Еддінгтона. Крива світла X-1 і X-2, згрупована на 500 с, 1 кс, 2 тис. і 4 тис. Загалом обидва виявлені ULX є майже статичними джерелами як у довгостроковому (роки), так і в короткостроковому (кілосекунди) часовому масштабі з наявними на даний момент спостереженнями {\it Chandra}.

Завантаження

##plugins.generic.usageStats.noStats##

Посилання

S.N. Fabrika, K.E. Atapin, A.S. Vinokurov, and O.N. Sholukhova, ”Ultraluminous X-Ray Sources,” Astrophy. Bulle. 76, 6-38 (2021). https://doi.org/10.1134/S1990341321010077

E.J.M. Colbert, R. Petre, E.M. Schlegel, and S.D. Ryder, ”Soft X-Ray Emission from the Spiral Galaxy NGC 1313,” Astrophys. J. 446, 177 (1995). https://doi.org/10.1086/175777

G. Fabbiano, D.-W. Kim, and G. Trinchieri, ”An X-Ray Catalog and Atlas of Galaxies,” Astrophys. J Suppl. Ser. 80, 531-644 (1992). https://ui.adsabs.harvard.edu/link_gateway/1992ApJS...80..531F/doi:10.1086/191675

G. Fabbiano, ”X Rays From Normal Galaxies,” Ann. Rev. Astron. Astrophys. 27, 87-138 (1989). https://doi.org/10.1146/annurev.aa.27.090189.000511

D.A. Swartz, K.K. Ghosh, A.F. Tennant, and K. Wu,”The Ultra-Luminous X-ray Source Population from the Chandra Archive of Galaxies,” Astrophys. J. Suppl. Ser. 154, 519 (2004). https://ui.adsabs.harvard.edu/link_gateway/2004ApJS..154..519S/doi:10.48550/arXiv.astro-ph/0405498

A.S. Devi, R. Misra, V. Agrawal, and K.Y. Singh, ”The dependence of the estimated luminosities of ULX on spectral models,” Astrophys. J. 664, 458-466 (2007). https://doi.org/10.48550/arXiv.0704.1107

P. Kaaret, H. Feng, and T. Roberts, ”Ultraluminous X-Ray Sources,” Ann. Rev. of Astro. and Astrophy. 55, 303-341 (2017). https://doi.org/10.1146/annurev-astro-091916-055259

H.P. Earnshaw, T.P. Roberts, M.J. Middleton, D.J. Walton, and S. Mateos, ”A new, clean catalogue of extragalactic non-nuclear X-ray sources in nearby galaxies,” Mon. Not. R. Astron. Soc. 483, 5554–5573 (2019). https://doi.org/10.1093/mnras/sty3403

K. Kovlakas, A. Zezas, J.J. Andrews, A. Basu-Zych, T. Fragos, A. Hornschemeier, B. Lehmer, and A. Ptak, ”A census of ultraluminous X-ray sources in the local Universe,” Mon. Not. R. Astron. Soc. 498(4), 4790–4810 (2020). https://doi.org/10.1093/mnras/staa2481

D.J.Walton, A.D.A. Mackenzie, H. Gully, N.R. Patel, T.P. Roberts, H.P. Earnshaw, and S. Mateos, ”A multimission catalogue of ultraluminous X-ray source candidates,” Mon. Not. R. Astron. Soc. 509(2), 1587–1604 (2022). https://doi.org/10.1093/mnras/stab3001

J. Poutanen, G. Lipunova, S. Fabrika, A. G. Butkevich, and P. Abolmasov, ”Supercritically accreting stellar mass black holes as ultraluminous X-ray sources,” Mon. Not. R. Astron. Soc. 377, 1187–1194 (2007). https://doi.org/10.1111/j.1365-2966.2007.11668.x

E.S. Mukherjee, D.J. Walton, M. Bachetti, F.A. Harrison, D.Barret, E. Bellm, S.E. Boggs, et al., ”A Hard X-Ray Study of Ultraluminous X-ray Source NGC 5204 X-1 with NuSTAR and XMM-Newton,” Astrophys. J. 808, 64 (2015). https://doi.org/10.1088/0004-637X/808/1/64

O. Godet, B. Plazolles, T. Kawaguchi, J. Lasota, D. Barret, S. Farrell, V. Braito, M. Servillat, N. Webb, and N. Gehrels, Astrophys. J. 752, 34 (2012). https://ui.adsabs.harvard.edu/link_gateway/2012ApJ...752...34G/doi:10.48550/arXiv.1204.3461

A.C. Singha, and A.S. Devi, ”Bimodal Distribution of the Hyperluminous X-ray Sources,” Acta Astrono. 69, 339–360 (2019). https://doi.org/10.32023/0001-5237/69.4.3

A.R. King, M.B. Davies, M.J. Ward, G. Fabbiano, and M. Elvis, ”Ultraluminous X-Ray Sources in External Galaxies,” Astrophys. J. 552, L109–L112 (2001). https://doi.org/10.48550/arXiv.astro-ph/0104333

A.R. King, J.P. Lasota, and M. Middleton, ”Ultraluminous X-ray sources,” New Astron. Rev. 96, 101672 (2023). https://doi.org/10.1016/j.newar.2022.101672

S.A. Rappaport, P. Podsiadlowski, and E. Pfahl, ”Stellar-mass black hole binaries as ultraluminous X-ray sources,” Mon. Not. R. Astron. Soc. 356, 401–414 (2005). https://doi.org/10.1111/j.1365-2966.2004.08489.x

M.J. Middleton, J.C.A. Miller-Jones, S. Markoff, R. Fender, M. Henze, N. Hurley-Walker, Anna M. M. Scaife, et al., ”Bright radio emission from an ultraluminous stellar-mass microquasar in M 31,” Nature. 493, 187–190 (2013). https://doi.org/10.1038/nature11697

H. Feng, and P. Kaaret, ”Spectral State Transitions of the Ultraluminous X-Ray Sources X-1 and X-2 in NGC 1313,” Astrophys. J. 650, L75 (2006). https://ui.adsabs.harvard.edu/link_gateway/2006ApJ...650L..75F/doi:10.1086/508613

C. Pinto, R. Soria, D.J. Walton, A. D’Ai, F. Pintore, P. Kosec, W.N. Alston, et al., ”XMM-Newton campaign on the ultraluminous X-ray source NGC 247 ULX-1: outflows,” Mon. Not. R. Astron. Soc. 505, 5058–5074 (2021). https://doi.org/10.1093/mnras/stab1648

H. Avdan, S. Avdan, A. Akyuz, S. Balman, N. Aksaker, and I. Akkaya Oralhan, ”X-RAY SPECTRAL AND OPTICAL PROPERTIES OF A ULX IN NGC 4258 (M106),” Astrophy. J. 828, 105 (2016). https://doi.org/10.3847/0004-637X/828/2/105

A.C. Singha, and A.S. Devi, ”Study of X-ray point sources in NGC 5643 and NGC 7457 with Chandra,” Astrophys. Space Sci. 362, 1-9 (2017). https://doi.org/10.1007/s10509-017-3189-6

A.C. Singha, and A.S. Devi, ”Spectral and Temporal Analysis of Ultraluminous X-ray Sources in NGC 2276,” Acta Astronomica, 71, 261–279 (2021). https://doi.org/10.32023/0001-5237/71.4.1

D. Richstone, E.A. Ajhar, R. Bender, G. Bower, A. Dressler, S.M. Faber, A.V. Filippenko, et al., ”Supermassive Black Holes and the Evolution of Galaxies,” Nature, 395, A14 (1998). https://doi.org/10.48550/arXiv.astro-ph/9810378

S.A.Farrell, N.A. Webb, D. Barret, O. Godet, and J.M. Rodrigues, ”An intermediate-mass black hole of over 500 solar masses in the galaxy ESO 243-49,” Nature, 460, 73-75 (2009). https://doi.org/10.1038/nature08083

M.C. Miller, and E.J.M. Colbert, Int. J. Mod. Phys. D. 13, 1–64 (2004). https://doi.org/10.1142/S0218271804004426

J.M. Miller, ”Present Evidence for Intermediate Mass Black Holes in ULXs and Future Prospects,” Astrophys. Space Sci. 300, 227–238 (2005). https://doi.org/10.1007/s10509-005-1181-z

H. Feng, and P. Kaaret, ”Identification of the X-Ray Thermal Dominant State in an Ultraluminous X-Ray Source in M82,” The Astrophy. J. Let. 712, L169–L173 (2010). https://doi.org/10.1088/2041-8205/712/2/L169

D.R. Pasham, T.E. Strohmayer, and R.F. Mushotzky, ”A 400-solar-mass black hole in the galaxy M82,” Nature, 513, 74–76 (2014). https://doi.org/10.1038/nature13710

H.M. Earnshaw, T.P. Roberts, L.M. Heil, M. Mezcua, D.J. Walton, C. Done, F.A. Harrison, et al., ”A variable ULX and possible IMBH candidate in M51a,”Mon. Not. R. Astron. Soc. 456, 3840-3854 (2016). https://doi.org/10.1093/mnras/stv2945

M. Mezcua, T.P. Roberts, A.P. Lobanov, and A.D. Sutton, ”The powerful jet of an off-nuclear intermediate-mass black hole in the spiral galaxy NGC 2276,” Mon. Not. R. Astron. Soc. 448, 1893–1899 (2015). https://doi.org/10.1093/mnras/stv143

T. Sanatombi, A.S. Devi, and K.Y. Singh, ”Spectral study of the Ultraluminous X-ray sources in M51 at different epochs of Chandra observation,” Chin. J. of Phys. 83, 579–598 (2023), https://doi.org/10.1016/j.cjph.2023.04.010

M. Bachetti, F. Harrison, D. Walton, B. Grefenstette, D. Chakrabarty, F. F¨urst, D. Barret, A. Beloborodov, et al., ”An ultraluminous X-ray source powered by an accreting neutron star,” Nature, 514, 202-212 (2014). https://doi.org/10.1038/nature13791

G.L. Israel, A. Papito, P. Esposito, L. Stella, L. Zampieri, A. Belfiore, G.A.R. Castillo, et al., ”Discovery of a 0.42-s pulsar in the ultraluminous X-ray source NGC 7793 P13,” Mon. Not. R. Astron. Soc. 466, L48-L52 (2017). https://doi.org/10.1093/mnrasl/slw218

S. Carpano, F. Haberl, C. Maitra, and G. Vasilopoulos, ”Discovery of pulsations from NGS 300 ULX1 and its fast period evolution,” Mon. Not. R. Astron. Soc. 476, L45-49 (2018). https://doi.org/10.1093/mnrasl/sly030

R. Sathyaprakash, T.P. Roberts, D.J. Walton, F. Fuerst, M. Bachetti, C. Pinto, W.N. Alston, et al., ”The discovery of weak coherent pulsations in the ultraluminous X-ray source NGC 1313 X-2,” Mon. Not. R. Astron. Soc. 488, L35-40 (2019). https://doi.org/10.1093/mnrasl/slz086

G.A.R. Castillo, G.L. Israel, A. Belfiore, F. Bernardini, P. Esposito, F. Pintore, et al., ”Discovery of a 2.8 s pulsar in a 2 d orbit High-Mass X-ray Binary powering the Ultraluminous X-ray source ULX-7 in M51,” Astrophys.J. 895, 60 (2020). https://doi.org/10.48550/arXiv.1906.04791

V. Doroshenko, S. Tsygankov, J. Long, A. Santangelo, S. Molkov, A. Lutovinov, L.D. Kong, et al., ”First characterization of Swift J1845.7–0037 with NuSTAR,” Astron and Astroph. 634, A89 (2020). https://doi.org/10.1051/0004-6361/201937036

G. de Vaucouleurs, Third Reference Catalogue of Bright Galaxies, (Springer, Berlin, 1991).

A. Bogdan, and M. Gilfanov, ”Soft band X/K luminosity ratios for gas-poor early-type galaxies,” Astron and Astroph. 512, A16 (2010). https://doi.org/10.1051/0004-6361/200913651

Опубліковано
2023-12-02
Цитовано
Як цитувати
Деві, С. Р., Деві, А. С., & Дешамухья, А. (2023). Спектральне та часове дослідження нещодавно виявлених джерел ультрасвітового рентгенівського випромінювання в NGC 3585 з використанням різних спостережень Chandra. Східно-європейський фізичний журнал, (4), 18-28. https://doi.org/10.26565/2312-4334-2023-4-02
Номер
№ 4 (2023): Східно-європейський фізичний журнал
Розділ
Статті

Авторське право (c) 2023 С. Ріта Деві, А. Сеньорита Деві, Атрі Дешамух’я

Ліцезія Creative Commons

Цю роботу ліцензовано за Міжнародня ліцензія Creative Commons Attribution 4.0.

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

    • Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
    • Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
    • Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).