Estudio estadístico de una muestra amplia y depurada de fuentes de rayos X ultraluminosas e hiperluminosas

Las fuentes de rayos X ultra/hiperluminosas (ULX/HLX) podrían ser laboratorios interesantes para mejorar nuestra comprensión del crecimiento de agujeros negros supermasivos mediante episodios de acreción super-Eddington y fusiones sucesivas de agujeros más ligeros. Se cree que los ULX están alimentados por la acreción super-Eddington sobre objetos compactos de masa estelar, mientras que los HLX podrían estar acrecionando agujeros negros de masa intermedia (IMBH). Sin embargo, una parte significativa de la muestra de candidatos ULX/HLX derivados de búsquedas en catálogos son AGN de fondo. Aquí construimos muestras de ULX y HLX a partir de catálogos recientes de XMM-Newton, Swift-XRT y Chandra y del catálogo de galaxias GLADE. Nuestro objetivo es caracterizar la frecuencia, el entorno, la dureza y la variabilidad de los ULX y los HLX para evaluar mejor sus diferencias y comprender sus poblaciones. Tras una clasificación exhaustiva de estas fuentes de rayos X, eliminamos el 42% de las fuentes S/N>3 consideradas contaminantes, para obtener la muestra de ULX/HLX más limpia hasta la fecha. A partir de una muestra de 1342 ULX y 191 HLX, estudiamos la fracción de ocupación, la dureza, la variabilidad, la distribución radial y el entorno preferido de las fuentes. Construimos sus funciones de luminosidad de rayos X corregidas por Malmquist (XLF) y las comparamos con estudios anteriores. Comparamos estadísticamente los ULX y los HLX y evaluamos las diferencias en su naturaleza. Se investiga la interpretación de los HLX como IMBHs. Se observa una ruptura significativa en el XLF a ∼10^40 erg/s. Nuestra muestra de ULXs, con ≤2% de contaminantes, confirma que los ULXs se localizan preferentemente en galaxias espirales y galaxias con mayores tasas de formación estelar. A diferencia de las ULX, las HLX parecen estar localizadas por igual en galaxias espirales y lenticulares/elípticas. El 35% de los candidatos a HLX tienen un homólogo óptico, y estimamos la masa de 120 de ellos en el rango de 2000-10^5M⊙. La mayoría de los HLX concuerdan con un agujero negro masivo en acreción en una galaxia enana satélite.

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