NGC 628'deki Aşırı Parlak X-ışın Kaynağının Doğasının Araştırılması
Year 2025,
Volume: 6 Issue: Special Issue: UAK2024 Proceedings of the 23rd National Astronomy Congress, 26 - 29, 01.07.2025
Hasan Avdan
,
Şenay Avdan
Abstract
NGC 628 galaksisinde bulunan aşırı parlak X-ışın kaynağının (ultraluminous X-ray source, ULX) X-ışın tayfsal ve zamansal özellikleri farklı tarihli X-ışın arşiv gözlemleri kullanılarak çalışılmıştır. X-ışın tayf analizleri XMM-Newton ve Chandra uydularının arşiv verileri ile yapılmıştır. Kısa dönemli zamansal değişiminin araştırılması için, her bir gözlemde kaynağın Lomb-Scargle periyodogramı oluşturulmuştur. Daha önce literatürde farklı yöntemler kullanılarak keşfedilmiş 0.1 – 0.4 mHz aralığındaki yarı-periyodik salınım, Lomb-Scargle yöntemi ile yeni gözlemlerde de belirlenmiştir. Ayrıca uzun dönemli zamansal değişiminin incelenmesi için Swift uydusunun arşiv verileri de kullanılmış ve ULX'in 22 yıllık bir dönemi kapsayan uzun dönemli ışık eğrisi elde edilmiştir. Uzun dönemli ışık eğrisinde kaynağın akısının yaklaşık 200 kat değiştiği görülmüştür. Hubble Uzay Teleskopu (HST) ile yapılmış arşiv gözlem verileri ile ULX'in optik karşılık adayları da araştırılmıştır ve HST/WFC3 görüntüsünde kaynak için iki optik karşılık adayı bulunmuştur. X-ışın tayfına en iyi uyum veren disk model parametreleri kullanılarak sistemdeki sıkı cismin 5–28 M$_{\odot}$ kütleli bir karadelik olabileceği hesaplansa da, kaynağın uzun dönemli değişkenliği ve tayfsal geçişleri nötron yıldızı içeren ULX'lere de benzerlik göstermektedir.
Supporting Institution
TÜBİTAK 122C042
References
- Arnaud K. A., 1996, in Jacoby G. H., Barnes J., eds, Astronomical Society of the Pacific Conference Series Vol. 101, Astronomical Data Analysis Software and Systems V. p. 17
- Astropy Collaboration ve diğ., 2022, ApJ, 935, 167
- Bachetti M., ve diğ., 2014, Nature, 514, 202
- Blackburn J. K., 1995, in Shaw R. A., Payne H. E., Hayes J. J. E., eds, Astronomical Society of the Pacific Conference Series Vol. 77, Astronomical Data Analysis Software and Systems IV. p. 367
- Colbert E. J. M., Mushotzky R. F., 1999, ApJ, 519, 89
- Dickey J. M., Lockman F. J., 1990, ARA&A, 28, 215
- Dolphin A. E., 2000, PASP, 112, 1383
- Dolphin A., 2016, DOLPHOT: Stellar photometry, Astrophysics Source Code Library, record ascl:1608.013 (ascl:1608.013)
- Fabrika S., 2017, in Balega Y. Y., Kudryavtsev D. O., Romanyuk I. I., Yakunin I. A., eds, Astronomical Society of the Pacific Conference Series Vol. 510, Stars: From Collapse to Collapse. p. 395 (arXiv:1702.05508), doi:10.48550/arXiv.1702.05508
- Fabrika S. N., Atapin K. E., Vinokurov A. S., Sholukhova O. N., 2021, Astrophysical Bulletin, 76, 6
- Feng H., Soria R., 2011, New Astron. Rev., 55, 166
- Fruscione A., ve diğ., 2006, in Silva D. R., Doxsey R. E., eds, Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers (SPIE) Conference Series Vol. 6270, Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers (SPIE) Conference Series. p. 62701V, doi:10.1117/12.671760
- Fürst F., ve diğ., 2016, ApJ, 831, L14
- Gabriel C., ve diğ., 2004, in Ochsenbein F., Allen M. G., Egret D., eds, Astronomical Society of the Pacific Conference Series Vol. 314, Astronomical Data Analysis Software and Systems (ADASS) XIII. p. 759
- Gúrpide A., Godet O., Koliopanos F., Webb N., Olive J. F., 2021, A&A, 649, A104
- Kaaret P., Feng H., Roberts T. P., 2017, ARA&A, 55, 303
- King A. R., Davies M. B., Ward M. J., Fabbiano G., Elvis M., 2001, ApJ, 552, L109
- Koliopanos F., Vasilopoulos G., Godet O., Bachetti M., Webb N. A., Barret D., 2017, A&A, 608, A47
- Krauss M. I., Kilgard R. E., Garcia M. R., Roberts T. P., Prestwich A. H., 2005, ApJ, 630, 228
- Liu J.-F., Bregman J. N., Lloyd-Davies E., Irwin J., Espaillat C., Seitzer P., 2005, ApJ, 621, L17
- Lomb N. R., 1976, Ap&SS, 39, 447
- Makishima K., ve diğ., 2000, ApJ, 535, 632
- Middleton M. J., Heil L., Pintore F., Walton D. J., Roberts T. P., 2015, MNRAS, 447, 3243
- Miller J. M., Fabian A. C., Miller M. C., 2004, ApJ, 614, L117
- Pinto C., Middleton M. J., Fabian A. C., 2016, Nature, 533, 64
- Poutanen J., Lipunova G., Fabrika S., Butkevich A. G., Abolmasov P., 2007, MNRAS, 377, 1187
- Scargle J. D., 1982, ApJ, 263, 835
- Soria R., Kong A. K. H., 2002, ApJ, 572, L33
- Tully R. B., 1988, Science, 242, 310, ADS
- VanderPlas J. T., Ivezić Ž., 2015, ApJ, 812, 18
- VanderPlas J., Connolly A. J., Ivezic Z., Gray A., 2012, in Proceedings of Conference on Intelligent Data Understanding (CIDU. pp 47–54 (arXiv:1411.5039), doi:10.1109/CIDU.2012.6382200
- Vierdayanti K., Watarai K.-Y., Mineshige S., 2008, PASJ, 60, 653
- Walton D. J., Miller J. M., Harrison F. A., Fabian A. C., Roberts
- T. P., Middleton M. J., Reis R. C., 2013, ApJ, 773, L9
- Watarai K.-y., Mineshige S., 2003, ApJ, 596, 421
- Watarai K.-y., Fukue J., Takeuchi M., Mineshige S., 2000, PASJ, 52, 133
Exploring the nature of an ultraluminous X-ray source in NGC 628
Year 2025,
Volume: 6 Issue: Special Issue: UAK2024 Proceedings of the 23rd National Astronomy Congress, 26 - 29, 01.07.2025
Hasan Avdan
,
Şenay Avdan
Abstract
NGC 628 galaksisinde bulunan aşırı parlak X-ışın kaynağının (ultraluminous X-ray source, ULX) X-ışın tayfsal ve zamansal özellikleri farklı tarihli X-ışın arşiv gözlemleri kullanılarak çalışılmıştır. X-ışın tayf analizleri XMM-Newton ve Chandra uydularının arşiv verileri ile yapılmıştır. Kısa dönemli zamansal değişiminin araştırılması için, her bir gözlemde kaynağın Lomb-Scargle periyodogramı oluşturulmuştur. Daha önce literatürde farklı yöntemler kullanılarak keşfedilmiş 0.1 – 0.4 mHz aralığındaki yarı-periyodik salınım, Lomb-Scargle yöntemi ile yeni gözlemlerde de belirlenmiştir. Ayrıca uzun dönemli zamansal değişiminin incelenmesi için Swift uydusunun arşiv verileri de kullanılmış ve ULX'in 22 yıllık bir dönemi kapsayan uzun dönemli ışık eğrisi elde edilmiştir. Uzun dönemli ışık eğrisinde kaynağın akısının yaklaşık 200 kat değiştiği görülmüştür. Hubble Uzay Teleskopu (HST) ile yapılmış arşiv gözlem verileri ile ULX'in optik karşılık adayları da araştırılmıştır ve HST/WFC3 görüntüsünde kaynak için iki optik karşılık adayı bulunmuştur. X-ışın tayfına en iyi uyum veren disk model parametreleri kullanılarak sistemdeki sıkı cismin 5–28 M$_{\odot}$ kütleli bir karadelik olabileceği hesaplansa da, kaynağın uzun dönemli değişkenliği ve tayfsal geçişleri nötron yıldızı içeren ULX'lere de benzerlik göstermektedir.
References
- Arnaud K. A., 1996, in Jacoby G. H., Barnes J., eds, Astronomical Society of the Pacific Conference Series Vol. 101, Astronomical Data Analysis Software and Systems V. p. 17
- Astropy Collaboration ve diğ., 2022, ApJ, 935, 167
- Bachetti M., ve diğ., 2014, Nature, 514, 202
- Blackburn J. K., 1995, in Shaw R. A., Payne H. E., Hayes J. J. E., eds, Astronomical Society of the Pacific Conference Series Vol. 77, Astronomical Data Analysis Software and Systems IV. p. 367
- Colbert E. J. M., Mushotzky R. F., 1999, ApJ, 519, 89
- Dickey J. M., Lockman F. J., 1990, ARA&A, 28, 215
- Dolphin A. E., 2000, PASP, 112, 1383
- Dolphin A., 2016, DOLPHOT: Stellar photometry, Astrophysics Source Code Library, record ascl:1608.013 (ascl:1608.013)
- Fabrika S., 2017, in Balega Y. Y., Kudryavtsev D. O., Romanyuk I. I., Yakunin I. A., eds, Astronomical Society of the Pacific Conference Series Vol. 510, Stars: From Collapse to Collapse. p. 395 (arXiv:1702.05508), doi:10.48550/arXiv.1702.05508
- Fabrika S. N., Atapin K. E., Vinokurov A. S., Sholukhova O. N., 2021, Astrophysical Bulletin, 76, 6
- Feng H., Soria R., 2011, New Astron. Rev., 55, 166
- Fruscione A., ve diğ., 2006, in Silva D. R., Doxsey R. E., eds, Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers (SPIE) Conference Series Vol. 6270, Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers (SPIE) Conference Series. p. 62701V, doi:10.1117/12.671760
- Fürst F., ve diğ., 2016, ApJ, 831, L14
- Gabriel C., ve diğ., 2004, in Ochsenbein F., Allen M. G., Egret D., eds, Astronomical Society of the Pacific Conference Series Vol. 314, Astronomical Data Analysis Software and Systems (ADASS) XIII. p. 759
- Gúrpide A., Godet O., Koliopanos F., Webb N., Olive J. F., 2021, A&A, 649, A104
- Kaaret P., Feng H., Roberts T. P., 2017, ARA&A, 55, 303
- King A. R., Davies M. B., Ward M. J., Fabbiano G., Elvis M., 2001, ApJ, 552, L109
- Koliopanos F., Vasilopoulos G., Godet O., Bachetti M., Webb N. A., Barret D., 2017, A&A, 608, A47
- Krauss M. I., Kilgard R. E., Garcia M. R., Roberts T. P., Prestwich A. H., 2005, ApJ, 630, 228
- Liu J.-F., Bregman J. N., Lloyd-Davies E., Irwin J., Espaillat C., Seitzer P., 2005, ApJ, 621, L17
- Lomb N. R., 1976, Ap&SS, 39, 447
- Makishima K., ve diğ., 2000, ApJ, 535, 632
- Middleton M. J., Heil L., Pintore F., Walton D. J., Roberts T. P., 2015, MNRAS, 447, 3243
- Miller J. M., Fabian A. C., Miller M. C., 2004, ApJ, 614, L117
- Pinto C., Middleton M. J., Fabian A. C., 2016, Nature, 533, 64
- Poutanen J., Lipunova G., Fabrika S., Butkevich A. G., Abolmasov P., 2007, MNRAS, 377, 1187
- Scargle J. D., 1982, ApJ, 263, 835
- Soria R., Kong A. K. H., 2002, ApJ, 572, L33
- Tully R. B., 1988, Science, 242, 310, ADS
- VanderPlas J. T., Ivezić Ž., 2015, ApJ, 812, 18
- VanderPlas J., Connolly A. J., Ivezic Z., Gray A., 2012, in Proceedings of Conference on Intelligent Data Understanding (CIDU. pp 47–54 (arXiv:1411.5039), doi:10.1109/CIDU.2012.6382200
- Vierdayanti K., Watarai K.-Y., Mineshige S., 2008, PASJ, 60, 653
- Walton D. J., Miller J. M., Harrison F. A., Fabian A. C., Roberts
- T. P., Middleton M. J., Reis R. C., 2013, ApJ, 773, L9
- Watarai K.-y., Mineshige S., 2003, ApJ, 596, 421
- Watarai K.-y., Fukue J., Takeuchi M., Mineshige S., 2000, PASJ, 52, 133