X-ray properties of NGC 300 point sources detected with XMM-Newton and their optical counterparts

Abstract

Studies of the X-ray population of spiral galaxies other than our Galaxy are of importance especially for the understanding of X-ray binaries and other X-ray emitting sources. The X-ray population of spiral galaxies is mainly composed of supernova remnants (SNRs), low-mass X-ray binaries (LMXBs), high-mass X-ray binaries (HMXBs), and other sources for which the nature is still not clear. The latter are mainly supersoft sources (SSSs), characterized by very soft spectra and luminosities in the range of 10^36-10^39 erg/s, and ultraluminous X-ray sources (ULXs), characterized by a luminosity >10^39 erg/s.

In this thesis, I study the X-ray population of the nearby spiral galaxy NGC 300, using ~66 ksec XMM-Newton data obtained during the observations of 2000 December/ 2001 January. A total of 86 sources inside the D25 were detected above a maximum likelihood threshold of 10, in the 0.3-6 kev band. I derived for these sources, global properties as X-ray colors and fluxes. Using optical data taken with the 2.2m MPG/ESO telescope, and cross-correlating with the SIMBAD catalogue of known objects, I attempted to classify the sources, mainly from the color-color diagram, and compared with other nearby spiral galaxies. I also performed a deeper analysis of the four brightest sources, for which spectral fitting was possible, and show their light curve.

Studien der Röntgenpopulation von Spiralgalaxien außerhalb unserer Milchstraße sind von großer Bedeutung für das Verständnis von Röntgen-Doppelsternen und anderer Röntgenstrahlung emittierender Quellen. Die Röntgenpopulation von Spiralgalaxien setzt sich hauptsächlich zusammen aus Supernova-Überresten, Röntgendoppelsternen mit Begleitern niedriger Masse, Röntgendoppelsternen mit Begleitern hoher Masse und anderen Quellen, deren Natur nicht immer bekannt ist. Zu den letzteren gehören insbesondere die "supersoft sources", die durch ein besonders weiches Spektrum und Röntgenleuchtkräfte im Bereich von 10^36-10^39 erg/s gekennzeichnet sind, sowie die "ultraluminous X-ray sources", die durch extrem hohe Leuchtkräfte von mehr als 10^39 erg/s gekennzeichnet sind.

Die vorliegende Dissertation ist Studien zur Röntgenpopulation der nahen Spiralgalaxie NGC 300 gewidmet. Diese Untersuchungen basieren auf ~66 ksec langen XMM-Newton-Beobachtungen in Dezember 2000 und Januar 2001. In den 0.3-6 keV Daten wurden insgesamt 86 Quellen innerhalb der D25-Scheibe entdeckt mit einem "maximum likelihood" Wert oberhalb von 10. Für diese Quellen werden globale Eigenschaften, wie Röntgenfarben und -flüsse bestimmt. Unter Verwendung optischer Daten des 2.2m MPG/ESO-Teleskops, unter Zuhilfenahme von Korrelationen mit SIMBAD und unter Benutzung von Röntgen-Farb-Farb-Diagrammen wird versucht, die Quellen zu klassifizieren und die Röntgenpopulation mit der anderer Spiralgalaxien zu vergleichen. Zudem wurde eine tiefere Analyse der vier hellsten Quellen durchgeführt, einschließlich einer Spektralanalyse und einer Untersuchung ihres zeitlichen Verhaltens.