Erkennung eines stark ionisierten Ausstroms in der quasiperiodisch ausbrechenden Quelle GSN 069

Zusammenfassung Quasiperiodische Eruptionen (QPEs) sind hochamplitudige, weiche Röntgenausbrüche, die alle paar Stunden auftreten und mit supermassiven Schwarzen Löchern verbunden sind. Seit ihrer Entdeckung im Jahr 2019 wurden viele Interpretationen für QPEs vorgeschlagen, darunter extreme Massenausgleichsspiralen und Instabilitäten in Akkretionsscheiben. Aber bis heute bleibt ihre Natur umstritten. Wir führen die erste hochauflösende Röntgen-Spektralanalyse einer QPE-Quelle durch, indem wir die Gitternetze der Reflexionsgitterspektrometer an Bord von XMM-Newton nutzen und fast 2 Ms Belichtung auf GSN 069, der ersten entdeckten Quelle dieser Klasse, ausnutzen. Wir lösen mehrere Absorptions- und Emissionslinien, einschließlich eines starken Linienpaars nahe der Ruheenergie von N vii, ähnlich dem P-Cygni-Profil. Wir wenden fotoionisierende Spektralmodelle an und identifizieren die Absorptionslinien als einen Ausstrom, der um 1700−2900 km s −1 blauverschoben ist, mit einer Säulendichte von etwa 10 22 cm −2 und einem Ionisationsparameter log ( ξ /erg cm s −1 ) von 3.9−4.6. Die Emissionslinien sind hingegen um bis zu 2900 km s −1 rotverschoben und stammen wahrscheinlich aus demselben Ausstrom, der die Absorptionsmerkmale prägte, und decken den gesamten 4 π Himmel aus der Sicht von GSN 069 ab. Die Säulendichte und Ionisation sind vergleichbar mit den in einigen Gezeitenverzerrungsereignissen erkannten Ausströmen, aber dieser Ausstrom ist erheblich schneller und hat eine starke Emissionskomponente. Der Ausstrom ist stärker ionisiert, wenn sich das System in der Phase befindet, in der QPEs vorhanden sind, und aus den Grenzen, die wir zu seinem Standort ableiten, schließen wir, dass der Ausstrom mit der jüngsten komplexen, transienten Aktivität von GSN 069 verbunden ist, die um 2010 begann.