Time-resolved Hubble Space Telescope UV observations of an X-ray quasi-periodic eruption source

Auteurs : Thomas Wevers, Muryel Guolo, Sean Lockwood, Andrew Mummery, Dheeraj R. Pasham, Riccardo Arcodia

arXiv: 2501.03335v1 - DOI (astro-ph.HE)
11 pages and 4 figures; resubmitted to ApJ Letters following first referee report

Résumé : X-ray quasi-periodic eruptions (QPEs) are a novel mode of variability in nearby galactic nuclei whose origin remains unknown. Their multi-wavelength properties are poorly constrained, as studies have focused almost entirely on the X-ray band. Here we report on time-resolved, coordinated Hubble Space Telescope far ultraviolet and XMM-Newton X-ray observations of the shortest period X-ray QPE source currently known, eRO-QPE2. We detect a bright UV point source ($L_{\rm FUV} \approx {\rm few} \times 10^{41}$ erg s$^{-1}$) that does not show statistically significant variability between the X-ray eruption and quiescent phases. This emission is unlikely to be powered by a young stellar population in a nuclear stellar cluster. The X-ray-to-UV spectral energy distribution can be described by a compact accretion disk ($R_{\rm out} = 343^{+202}_{-138} \ R_{\rm g}$). Such compact disks are incompatible with typical disks in active galactic nuclei, but form naturally following the tidal disruption of a star. Our results rule out models (for eRO-QPE2) invoking i) a classic AGN accretion disk and ii) no accretion disk at all. For orbiter models, the expected radius derived from the timing properties would naturally lead to disk-orbiter interactions for both quasi-spherical and eccentric trajectories. We infer a black hole mass of log$_{10}(M_{\rm BH}) = 5.9 \pm 0.3$ M$_{\odot}$ and Eddington ratio of 0.13$^{+0.18}_{-0.07}$; in combination with the compact outer radius this is inconsistent with existing disk instability models. After accounting for the quiescent disk emission, we constrain the ratio of X-ray to FUV luminosity of the eruption component to be $L_{\rm X} / L_{\rm FUV} > 16-85$ (depending on the intrinsic extinction).

Soumis à arXiv le 06 Jan. 2025

Explorez l'arbre d'article

Cliquez sur les nœuds de l'arborescence pour être redirigé vers un article donné et accéder à leurs résumés et assistant virtuel

Accédez également à nos Résumés, ou posez des questions sur cet article à notre Assistant IA.

Recherchez des articles similaires (en version bêta)

En cliquant sur le bouton ci-dessus, notre algorithme analysera tous les articles de notre base de données pour trouver le plus proche en fonction du contenu des articles complets et pas seulement des métadonnées. Veuillez noter que cela ne fonctionne que pour les articles pour lesquels nous avons généré des résumés et que vous pouvez le réexécuter de temps en temps pour obtenir un résultat plus précis pendant que notre base de données s'agrandit.