ULXs

Природа ультраярких рентгеновских источников, связь с молодыми скоплениями

    Ультраяркие рентгеновские источники (ULXs), находятся во внешних галактиках, их рентгеновские светимости (10³⁹ - 10⁴¹ эрг/с) в тысячи раз больше, чем светимости ярчайших черных дыр нашей Галактики. ULXs могут быть сверхкритическими аккреционными дисками вокруг черных дыр звездных масс (~10 масс Солнца) по типу SS433 или гипотетическими черными дырами промежуточных масс (сотни - тысячи масс Солнца) со стандартными аккреционными дисками.
    Были проведены наблюдения скоплений звезд, связанных с ULXs, на южном небе на VLT (VIMOS, MOS) в галактиках Антенны (Рис. 1 и 2) и NGC3256, на северном небе на БТА (Скорпио) в галактиках NGC4485/4490. Мы обнаружили, что все ULXs располагаются в пределах 200 пк от очень молодых скоплений звезд (Рис. 3), возраст этих скоплений не более 5 млн лет. Вероятность случайной ассоциации ULXs со скоплениями крайне мала (0.0000001), она еще меньше для молодых скоплений звезд.
    Сделаны выводы:
1) Предшественники ULXs есть тесные двойные системы, масса звезд которых не менее 50-100 масс Солнца. ULXs есть черные дыры "звездных масс", находящиеся в режиме сверхкритической дисковой аккреции.
2) Предшественники ULXs были выброшены из скоплений. Выброс звезд за счет взрыва Сверхновой не объясняет наблюдения ULXs, так как не хватает времени на эволюцию звезд и на транспортировку из скопления наружу. Выброс происходит в результате механизма 3х - 4х кратных столкновений звезд в центрах скоплений на самых начальных этапах сжатия скоплений.
3) Это подтверждает современные идеи о формировании скоплений звезд. Этот механизм объясняет хорошо известную в нашей Галактике проблему массивных "звезд-бегунов".
Опубликовано:
J.Poutanen, S.Fabrika, A.Valeev, O.Sholukhova, J.Greiner, arXiv1210.1210

Для контактов - Фабрика С.Н.

Рис.1. Изображение сталкивающихся галактик Антенны, полученное на космическом телескопе им. Хаббла. Яркие белые образования - ядра двух сливающихся галактик. Зеленые кружки с номерами показывают положения ярчайших рентгеновских источников. Зеленые прямоугольники - поля панорамного спектрографа VIMOS телескопа Melipal VLT. Эти же поля показаны на врезках по краям, положения ультраярких рентгеновских источников обозначены на них черными кружками

Рис.2. Фрагменты частей галактик Антенны (космический телескоп им. Хаббла), содержащих самые яркие рентгеновские источники (зеленые кружки) и скопления звезд. Палочками, там где это не очевидно, указаны родительские скопления объектов ULX. Диаметр кружков составляет 0.4"

Рис.3. Распредение расстояний между ярчайшими рентгеновскими источниками в секундах дуги и молодыми скоплениями звезд в галактиках Антенны (сверху) и NGC3256 (снизу). В Антеннах 1 секунда соответствует 100 пк, в NGC3256 1 секунда равна 180пк