耀变体射电波段多频准周期振荡及其谐频关系的大样本研究

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光变是活动星系核的一个重要特性。对于活动星系核的一个子类——耀变体(Blazar)——来说,光变现象存在于整个电磁波谱,且幅度巨大,光变时标短至数小时,长至数年、数十年。耀变体光变不是完全随机的。在一些耀变体的光学及射电光变中,人们已经发现了或强或弱的周期性。在现有的周期性光变的理论模型中,最流行的是活动星系核中心存在超大质量双黑洞与吸积盘相互作用。然而双黑洞模型并不是周期性光变唯一可能的起源,吸积盘或喷流的进动、细盘(slimdisk)的热不稳定性、盘的准周期振荡等,也可能导致周期性的光变。 传统上对周期性光变的研究集中在光学波段。光学波段的优点是观测历史较长,缺点是观测受天气、季节等因素影响较大,数据稀少,只能用来分析周期的存在性,在确定周期性光变起源上存在困难。射电波段的观测不存在光学观测的缺点,因此我们分析耀变体射电波段光变的周期特性,特别是周期的多重性及其相关性。 我们利用美国密歇根大学射电天文台(UMRAO)在8.0GHz上对175个射电源约25年的监测数据和美国国家射电天文台(NRAO)在8.2GHz上对149个射电源约15年的监测数据,分析了45个蝎虎座BL型天体和91个类星体的光变周期性及其多重性。 我们的分析表明:(1)29个蝎虎座BL型天体和49个类星体的光变是周期性的; (2)12个蝎虎座BL型天体和26个类星体的周期是多重的; (3)10个蝎虎座BL型天体和18个类星体的多重周期间存在明显的谐频关系;无明显谐频关系的源,由于观测数据稀少导致部分频率可能是伪频率,部分频率位置不准。这需要进一步的观测检验。 (4)基频大小与耀变体中心黑洞质量无关; (5)基频大小与耀变体中心黑洞的吸积率也无关。 我们的结果表明,现有的双黑洞模型、吸积盘或喷流进动、细盘的热不稳定等都不大可能是产生耀变体周期性光变的原因。如果多周期谐频光变来源于吸积盘的准周期振荡,那么这样的振荡是整体性的,而不是位于某一特定半径的或盘上热斑等的局部振荡。
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