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研究表明:驱动这个“耀变体”的初级黑洞,高达77亿倍太阳质量

2020/6/24 10:11:15 来源:原创 浏览:

来自我们中国云南师范大学的天文学家对耀变体(Blaazar)3FGL J0449.4-4350进行了伽马射线和光学可变性分析,其研究发表在《arxiv》上,报告了从源头检测到可能的准周期振荡(QPO),并为此类行为的起源提供了更多见解。耀变体是一种非常致密的类星体,与活跃的巨型椭圆星系中心超大质量黑洞有关,可以在广泛的时间尺度上表现出可变性。

耀变体属于一个更大的活跃星系群,拥有活动星系核(AGN),耀变体的特征是相对论喷流。根据其光学发射特性,天文学家将耀变体分为两类:具有突出而宽广光学发射线的平谱射电类星体(FSRQ)和没有突出和宽广光学发射线的耀变体。红移为0.205的3FGLJ0449.4-4350(也称为PKS0447-439)是一颗耀变体,它展示了光学波段和伽马射线的可变性。

特别是观测表明,耀变体光学波段和伽马射线通量是同步变化的,因此,对耀变体的长期监测对于了解耀变体典型行为必不可少。现在由中国云南师范大学邢杨(音译)带领的天文学家小组,对3FGL J0449.4-4350的光曲线进行了时间序列分析。研究已经梳理了来自卡塔琳娜实时瞬态调查(CRTS)和美国国家航空航天局(NASA)费米航天器的档案数据,旨在更多地揭示这个物体的可变性。

研究拼接了耀变体3FGLJ0449.4-4350在光学和γ射线波段的历史光曲线,时间跨度约为10年,用四种不同的方法(Lomb-Scarger周期图、REDFIT38、Jurkevich和DACF)分析了光曲线的周期性变化。在3FGLJ0449.4-4350的光曲线中寻找准周期,发现了大约450天的准周期轨道。研究人员强调,要证实这一发现还需要进一步的研究,因为很难在耀变体的光线曲线中区分周期性信号和随机信号。

然而,如果信号真的是QPO,研究推测这种准周期性的可能物理原因可能是超大质量双星黑洞(SMBBH)系统中耀变体喷流的螺旋运动,如果这种情况属实,那么初级黑洞的质量应该是大约77亿太阳质量。喷流的螺旋运动,很可能是由超大质量双星黑洞系统中的轨道运动驱动,这意味着3FGL J0449.4-4350可能是超大质量双星黑洞的候选者。

根据冷暗物质(CDM)宇宙学模型,超大质量双星黑洞是在星系合并后形成,3FGLJ0449.4-4350中喷流螺旋运动的物理驱动准周期估计至少约为56年,但一些计算表明甚至是230年。假设它起源于一个正在经历重大合并超大质量双黑洞(SMBBH)系统中的螺旋运动喷流,为了探索伽马射线的起源,研究利用离散相关函数(DCF)方法研究了光学-伽马射线关联,发现两个波段之间的关联非常显著,这种强关联往往意味着产生伽马射线的轻子自同步康普顿(LSSC)模型。

博科园|研究/来自:云南师范大学

Copyright Science X Network/Tomasz Nowakowski/Phys

参考期刊《arxiv》

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