《超亮X射線源的能譜與時變相關性分析》是依託清華大學，由馮驊擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：超亮X射線源的能譜與時變相關性分析
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：馮驊
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
超亮X射線源（ULXs）是中等質量黑洞的候選體，也可能是特殊的黑洞雙星，在天體物理學中有重要意義，但它們的本質仍未知。如何測量超亮X射線源中緻密星體的質量一直是天體物理學中的難題之一。黑洞雙星的C 類低頻準周期振盪（QPO）中心頻率與能譜的冪率譜指數以及X射線輻射流強都具有相關性，而且這種相關性包含著黑洞的質量信息。位於M82中的X41.4+60是鄰近星系中最亮的超亮X射線源之一，具有QPO現象，因此可以利用這種相關性測量其黑洞質量。由於歷史上並沒有符合要求的觀測，本人以首席科學家身份申請並已經獲得了2009年Chandra和XMM衛星對X41.4+60的三次同時觀測時間，利用Chandra測量能譜參數，XMM測量QPO參數，三次重複觀測驗證相關性，從而確定X41.4+60中的QPO是否和恆星級質量黑洞中的C類QPO類似，並推導出黑洞的質量。這些觀測的結果極可能導致中等質量黑洞的發現。
結題摘要
超亮X射線源是否包含中等質量黑洞是重要的天體物理問題。我們多次利用美國Chandra X射線天文台、歐洲XMM-Newton空間X射線望遠鏡對M82星系和NGC 247星系中的超亮X射線源進行觀測，利用能譜、時變和多波段信息來限制黑洞的質量。對M82 X-1，能譜和時變性質表明它們由平常的硬態進入了熱主導態，從而可以可靠地利用能譜限制其黑洞質量。對M82 X42.3+69，我們的新觀測發現它表現出頻率極低的準周期振盪。這些結果表明M82星系中可能蘊含兩例中等質量黑洞。對NGC 247，我們利用X射線和光學的寬波段能譜排除了單溫黑體輻射模型，發現吸積盤模型可以更好地解釋數據。同樣，這個源也很可能是一個中等質量黑洞。這些結果以若干篇論文形式發表在天體物理雜誌ApJ上，關於M82的結果美國NASA還進行了專題新聞發布。
