Взвешивание черной дыры в ультраярком рентгеновском источнике ESO243-49 HLX-1

Мы представляем результаты наблюдений ультраяркого рентгеновского источника ESO243-49 HLX-1, выполненные с борта рентгеновского спутника Swift (2008-2015 гг.). Обнаружена значительная переменность источника и представлены наблюдательные доказательства спектральных переходов источника между состояниями с низкой и высокой светимостью. Спектры ESO243-49 HLX-1 фитировались моделью Bulk Motion Comptonization (BMC) для всех спектральных состояний. При этом мы обнаружили фазу насыщения фотонного индекса на уровне Γ=3.0±0.1 в терминах корреляции фотонного индекса Г как функции темпа аккреции (Ṁ). Найденная зависимость Γ−Ṁ позволяет оценить массу компактного объекта в ESO243-49 HLX-1, 7х10^4 масс Солнца, с использованием метода скалирования в применении к этому источнику и галактическим источникам с черными дырами XTE J1550-564, H 1743-322 и 4U 1630-47, а также внегалактическому источнику M101 ULX-1 в качестве опорных источников. Проведено сопоставление эволюции спектральных параметров для двух ультраярких источников ESO243-49 HLX-1 и M101 ULX-1. Показано, что корреляция Г(Ṁ), найденная для источника ESO243-49 HLX-1 является подобной найденным в ряде галактических и внегалактических черных дыр и демонстрирует монотонный рост и насыщение на уровне Г=3. Это является надежным доказательством наличия черной дыры в ESO243-49 HLX-1. Мы также нашли, что температуры затравочных фотонов диска являются очень низкими, 50-140 эВ, что согласуется с большой массой ЧД в ESO243-49 HLX-1.