云师大：驱动这个“耀变体”的初级黑洞，竟高达77亿倍太阳质量

清风哥

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
CopyrightScience X Network/Tomasz Nowakowski/Phys
参考期刊《arxiv》
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