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來自我們中國雲南師範大學的天文學家對耀變體(Blaazar)3FGL J0449.4-4350進行了伽馬射線和光學可變性分析,其研究發表在《arxiv》上,報告了從源頭檢測到可能的準週期振盪(QPO),併為此類行為的起源提供了更多見解。耀變體是一種非常緻密的類星體,與活躍的巨型橢圓星系中心超大品質黑洞有關,可以在廣泛的時間尺度上表現出可變性。

耀變體屬於一個更大的活躍星系群,擁有活動星系核(AGN),耀變體的特徵是相對論噴流。根據其光學發射特性,天文學家將耀變體分為兩類:具有突出而寬廣光學發射線的平譜射電類星體(FSRQ)和沒有突出和寬廣光學發射線的耀變體。紅移為0.205的3FGLJ0449.4-4350(也稱為PKS0447-439)是一顆耀變體,它展示了光學波段和伽馬射線的可變性。

特別是觀測表明,耀變體光學波段和伽馬射線通量是同步變化的,因此,對耀變體的長期監測對於了解耀變體典型行為必不可少。現在由中國雲南師範大學邢楊(音譯)帶領的天文學家小組,對3FGL J0449.4-4350的光曲線進行了時間序列分析。研究已經梳理了來自卡塔琳娜實時瞬態調查(CRTS)和美國國家航空航天局(NASA)費米航天器的檔案資料,旨在更多地揭示這個物體的可變性。

研究拼接了耀變體3FGLJ0449.4-4350在光學和γ射線波段的歷史光曲線,時間跨度約為10年,用四種不同的方法(Lomb-Scarger週期圖、REDFIT38、Jurkevich和DACF)分析了光曲線的週期性變化。在3FGLJ0449.4-4350的光曲線中尋找準週期,發現了大約450天的準週期軌道。研究人員強調,要證實這一發現還需要進一步的研究,因為很難在耀變體的光線曲線中區分週期性訊號和隨機訊號。

然而,如果訊號真的是QPO,研究推測這種準週期性的可能物理原因可能是超大品質雙星黑洞(SMBBH)系統中耀變體噴流的螺旋運動,如果這種情況屬實,那麼初級黑洞的品質應該是大約77億太陽品質。噴流的螺旋運動,很可能是由超大品質雙星黑洞系統中的軌道運動驅動,這意味著3FGL J0449.4-4350可能是超大品質雙星黑洞的候選者。

根據冷暗物質(CDM)宇宙學模型,超大品質雙星黑洞是在星系合併後形成,3FGLJ0449.4-4350中噴流螺旋運動的物理驅動準週期估計至少約為56年,但一些計算表明甚至是230年。假設它起源於一個正在經歷重大合併超大品質雙黑洞(SMBBH)系統中的螺旋運動噴流,為了探索伽馬射線的起源,研究利用離散相關函式(DCF)方法研究了光學-伽馬射線關聯,發現兩個波段之間的關聯非常顯著,這種強關聯往往意味著產生伽馬射線的輕子自同步康普頓(LSSC)模型。

Copyright Science X Network/Tomasz Nowakowski/Phys

參考期刊《arxiv》

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