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在鄰近星系合併中的極亮X光源之群體與環境研究

為了解決Galaxy A13 5G的問題，作者鍾慧萱 這樣論述：

極亮X光源（ultraluminous X-ray sources）是在河外星系中發現的偏離中心的X光點光源，具有X光亮度高於每秒1E39爾格，此亮度約為10倍太陽質量的恆星質量黑洞的愛丁頓極限（Eddington limit）。一般的X光雙星（X-ray binary）以約每秒1E36-38爾格的較低效率發光，難以解釋極亮X光源的亮度，然而，這些偏離星系中心的點源不太可能以超大質量的黑洞來解釋。鑑於此，涉及不同輻射過程的假說則被提出用以解釋這種異常明亮的X光源。例如，極亮X光源可以是中等質量的黑洞或更高質量的X光雙星，借此獲得更高的愛丁頓極限。或者，極亮X光源可以通過超級愛丁頓吸積流超過愛

丁頓極限。但是，要探討極亮X光源的性質，它需要高品質的光譜，成像和長期監控。由於有限的觀測時間，只有少數極亮X光源受到關注，並獲得對其結構、光度、光譜和光度變化的深入研究。此外，有關完整極亮X光源的數量與特性普查以及與其宿主環境的關係（例如恆星形成活動和對應之恆星特性）的研究受限於距離我們較近的星系。本論文通過探索從錢德拉X光望遠鏡，史隆數位化巡天和史匹哲太空望遠鏡獲得之X光到紅外線數據，並著重研究極亮X光源種群和環境，而樣本是來自於距離我們約4千9百萬秒差距內的鄰近星系合併（galaxy merger）。為了克服部分極亮X光源的X光光子數過低的問題，我們使用貝葉斯（Bayesian）方法來分

析其冪律能量光譜（power-law energy spectra）和柱密度（column density）的特性。在極亮X光源周圍的區域，我們使用兩種方法估算恆星形成率（star formation rate）和恆星質量（stellar mass）：光學到紅外光譜能量分佈擬合以及使用紅外線通量的經驗公式。在我們的研究中，我們從16個星系合併中獲得了42個極亮X光源候選對象。X光特性表明光子指數（photon index）的分佈與過去的極亮X光源群體研究一致。柱密度可以解釋X光顏色的吸收特徵，而吸收效果不能僅由附近的恆星形成率和恆星質量來解釋，這暗示著有其他的吸收源來自極亮X光源系統內部或星際

塵埃。在X光亮度於每秒1-5倍1E39爾格與光子指數介於0.5-2的子樣本中， 其X光的亮度和恆星形成率以及恆星質量的關係變得顯著，由此我們推得極亮X光源種群中可能有一種以上的種類，而某些極亮X光源可能起源於X光雙星的X光亮度函數（X-ray luminosityfunction）的高亮度端。