Deep radio imaging of 47 Tuc identifies the peculiar X-ray source X9 as a new black hole candidate
Notice bibliographique
Résumé
We report the detection of steady radio emission from the known X-ray source X9 in the globular cluster 47 Tuc. With a double-peaked C iv emission line in its ultraviolet spectrum providing a clear signature of accretion, this source had been previously classified as a cataclysmic variable. In deep ATCA (Australia Telescope Compact Array) imaging from 2010 and 2013, we identified a steady radio source at both 5.5 and 9.0 GHz, with a radio spectral index (defined as Sν ∝ να) of α = −0.4 ± 0.4. Our measured flux density of 42 ± 4 μJy beam−1 at 5.5 GHz implies a radio luminosity (νLν) of 5.8 × 1027 erg s−1, significantly higher than any previous radio detection of an accreting white dwarf. Transitional millisecond pulsars, which have the highest radio-to-X-ray flux ratios among accreting neutron stars (still a factor of a few below accreting black holes at the same LX), show distinctly different patterns of X-ray and radio variability than X9. When combined with archival X-ray measurements, our radio detection places 47 Tuc X9 very close to the radio/X-ray correlation for accreting black holes, and we explore the possibility that this source is instead a quiescent stellar-mass black hole X-ray binary. The nature of the donor star is uncertain; although the luminosity of the optical counterpart is consistent with a low-mass main-sequence donor star, the mass transfer rate required to produce the high quiescent X-ray luminosity of 1033 erg s−1 suggests the system may instead be ultracompact, with an orbital period of order 25 min. This is the fourth quiescent black hole candidate discovered to date in a Galactic globular cluster, and the only one with a confirmed accretion signature from its optical/ultraviolet spectrum.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».