超大光度X線源

超大光度X線源[1] (ultra-luminous X-ray source、ULX[1])は、活動銀河核よりは光度が小さいが、あらゆる恒星の過程よりも光度が大きなX線の源である。 (> 1039 エルグ/s, or 1032 ワット)。全ての方向に等しくX線を放射していると考えられている。通常、1つの銀河には1つ以下のULXが存在するが、複数のULXを持つ銀河もある。天の川銀河はULXを持たない。ULXの光度は、中性子星や恒星ブラックホールのエディントン光度さえも越えていることに注目が集まっている。ULXのエネルギー源については分かっていない。

観測

ULXは、1980年代にHEAO-2で初めて発見された。後にROSATで観測が行われ、解像度が大きく向上したXMM-Newtonやチャンドラで研究上の大きな進展が見られた。チャンドラによるULXの観測では、通常、1つの銀河には1つ以下のULXが存在することが明らかになった。[2]

ULXは楕円銀河も含む全ての型の銀河で発見されているが、星形成銀河と相互作用銀河で最も良く見られる。実際、ULXの数割は背景クェーサーである。またX線源がULXである可能性は渦巻銀河よりも楕円銀河の方が高い。

著名なULX

  • M74: 2005年のチャンドラによる観測より、中間質量ブラックホールが存在する可能性が示唆された。
  • M82-X1: 2004年10月時点で、最も光度の大きいULXであり、良く中間質量ブラックホールの一番の候補であると言われる[3]。 M82-X1は星団を伴っており、62日間ごとの準周期的振動を見せる。
  • M101-X1:最も明るいULXの1つであり、光度は1041 erg/s (1034 W)に達する。このULXはこれまで超巨星とされていた可視光源とも一致しており、X線連星だと考えられている[4]。
  • NGC 1313-X1, X2: NGC 1313は、レチクル座の方角にある渦巻銀河であり、2つのULXを含んでいる[5]。これらの2つのX線源は温度の低いディスクコンポーネントを持っていた。これは中間質量ブラックホールの存在可能性を示す証拠と解釈されている[6]。

関連項目

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出典

  1. ^ a b 牧島一夫. “牧島一夫～ブラックホール天文学の最前線～”. JAXA. 2015年12月27日閲覧。
  2. ^ Swartz, D.A., et al. (Oct 2004). “The Ultraluminous X-Ray Source Population from the Chandra Archive of Galaxies”. The Astrophysical Journal Supplement Series 154 (2): 519-539. doi:10.1086/422842. http://adsabs.harvard.edu/abs/2004astro.ph..5498S. 
  3. ^ Miller, J.M., et al. (Oct 2004). “A Comparison of Intermediate-Mass Black Hole Candidate Ultraluminous X-Ray Sources and Stellar-Mass Black Holes”. The Astrophysical Journal 614 (2): L117-L120. doi:10.1086/425316. http://adsabs.harvard.edu/abs/2004astro.ph..6656M. 
  4. ^ Kuntz, K.D., et al. (Feb 2005). “The Optical Counterpart of M101 ULX-1”. The Astrophysical Journal 620 (1): L31-L34. doi:10.1086/428571. https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2005ApJ...620L..31K?high=430088c71505412&db_key=AST&format=&data_type=HTML. 
  5. ^ Irion R (2003年7月23日). “Stronger Case for Midsize Black Holes”. 2010年5月22日閲覧。
  6. ^ Miller, J.M., et al. (Mar 2003). “X-ray Spectroscopic Evidence for Intermediate-Mass Black Holes: Cool Accretion Disks in Two Ultraluminous X-Ray Sources”. Astrophysical Journal Letters 585: L37-L40. doi:10.1086/368373. http://www.journals.uchicago.edu/doi/full/10.1086/368373. arXiv:astro-ph/0211178v3
  • Remillard, Ronald A.; McClintock, Jeffrey E. (Sep 2006). “X-Ray Properties of Black-Hole Binaries”. Annual Review of Astronomy & Astrophysics, vol. 44, Issue 1, pp.49-92 44 (1): 49-92. doi:10.1146/annurev.astro.44.051905.092532. https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2006ARA%26A..44...49R/abstract. 
  • Winter, L.M., et al. (Oct 2006). “XMM-Newton Archival Study of the ULX Population in Nearby Galaxies”. Astrophysical Journal 649: 730-752. doi:10.1086/506579. http://www.journals.uchicago.edu/doi/abs/10.1086/506579. arXiv:astro-ph/0512480v2