Statistische Untersuchung einer großen und bereinigten Stichprobe von ultraleuchtenden und hyperleuchtenden Röntgenquellen

Ultra- und hyperleuchtkräftige Röntgenquellen (ULX/HLX) sind möglicherweise sehr interessante Laboratorien, um unser Verständnis des Wachstums supermassereicher Schwarzer Löcher zu verbessern. Sie könnten durch sog. Super-Eddington-Akkretion und darauf folgende Verschmelzungen leichterer Schwarzer Löcher entstehen. Man geht davon aus, dass ULXs durch Super-Eddington-Akkretion auf kompakte Objekte mit Sternmasse entstehen, während HLXs möglicherweise akkretierende Schwarze Löcher mittlerer Masse sind, sog. IMBHs (Intermediate Mass Black Holes). Ein großer Teil der ULX/HLX-Kandidaten, die aus Katalogsuchen abgeleitet wurden, stellten sich bei genauerer Analyse jedoch als Hintergrund-AGN heraus.  Hier erstellen wir ULX- und HLX-Stichproben aus aktuellen XMM-Newton-, Swift-XRT- und Chandra-Katalogen sowie dem GLADE-Galaxienkatalog. Unser Ziel ist es, die Häufigkeit, Umgebung, spektrale Härte und Variabilität von ULXs und HLXs zu charakterisieren, um ihre Unterschiede besser zu beurteilen und ihre Populationen zu verstehen. Um die bisher reinste Stichprobe von ULX/HLX zu erstellen, wurden aufgrund einer gründlichen Klassifizierung dieser Röntgenquellen etwa 42% entfernt, weil sie sich als Verunreinigungen erwiesen haben. Anhand einer Stichprobe von nun 1342 ULXs und 191 HLXs untersuchen wir den Besetzungsanteil, die spektrale Härte, die Variabilität, die radiale Verteilung und die bevorzugte Umgebung der Quellen. Wir erstellen ihre Malmquist-korrigierten Röntgenleuchtkraftfunktionen (XLF) und vergleichen sie mit früheren Studien. Wir vergleichen ULXs und HLXs statistisch und bewerten die Unterschiede ihrer Natur. Die Interpretation von HLXs als IMBHs wird untersucht. Ein signifikanter Bruch ist in der XLF bei etwa 10^40 erg/s zu erkennen. Unsere ULX-Stichprobe, die ≤2% Verunreinigungen enthält, bestätigt, dass ULXs bevorzugt in Spiralgalaxien und Galaxien mit höheren Sternentstehungsraten zu finden sind. Im Gegensatz zu ULXs scheinen HLXs gleichermaßen in Spiralgalaxien und linsenförmigen/elliptischen Galaxien zu leben. 35% der HLX-Kandidaten haben ein optisches Gegenstück, und wir schätzen die Masse von 120 von ihnen im Bereich zwischen 2000 und 10^5 Sonnenmassen. Die meisten HLXs können tatsächlich interpretiert werden als akkretierende Schwarze Löcher in einer Zwerggalaxie.