Étude statistique d’un vaste échantillon nettoyé de sources de rayons X ultralumineuses et hyperlumineuses

Les sources de rayons X ultra-/hyperlumineuses (ULX/HLX) pourraient être des laboratoires intéressants pour améliorer notre compréhension de la croissance des trous noirs supermassifs par des épisodes d’accrétion super-Eddington et des fusions successives de trous plus légers. On pense que les ULX sont alimentés par l’accrétion super-Eddington sur des objets compacts de masse stellaire, tandis que les HLX pourraient être des trous noirs de masse intermédiaire (IMBH). Cependant, une partie significative de l’échantillon de candidats ULX/HLX issus des catalogues de recherche sont des AGN de fond. Nous construisons ici des échantillons d’ULX et d’HLX à partir des catalogues récents de XMM-Newton, Swift-XRT et Chandra, ainsi que du catalogue de galaxies GLADE. Nous visons à caractériser la fréquence, l’environnement, la dureté et la variabilité des ULX et des HLX afin de mieux évaluer leurs différences et de comprendre leurs populations. Après une classification approfondie de ces sources de rayons X, nous éliminons 42% des sources S/N>3 considérées comme contaminantes, afin d’obtenir l’échantillon d’ULX/HLX le plus propre à ce jour. A partir d’un échantillon de 1342 ULX et 191 HLX, nous étudions la fraction d’occupation, la dureté, la variabilité, la distribution radiale et l’environnement préféré des sources. Nous construisons leurs fonctions de luminosité X corrigées par Malmquist (XLF) et les comparons avec les études précédentes. Nous comparons statistiquement les ULX et les HLX et évaluons les différences dans leur nature. L’interprétation des HLXs comme IMBHs est étudiée. Une rupture significative est observée dans le XLF à ∼10^40 erg/s. Notre échantillon d’ULX, ayant ≤2% de contaminants, confirme que les ULX sont localisés préférentiellement dans les galaxies spirales et les galaxies avec des taux de formation d’étoiles plus élevés. Contrairement aux ULX, les HLX semblent résider également dans les galaxies spirales et lenticulaires/elliptiques. 35% des HLX candidates ont une contrepartie optique, et nous estimons la masse de 120 d’entre elles dans la gamme des 2000-10^5M⊙. La plupart des HLXs sont compatibles avec un trou noir massif en accrétion dans un satellite de galaxie naine.

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