Compelling Evidence for a Harmonic in the Light Curve of the Supermassive Black Hole Binary Candidate PKS J1309+1154
该研究在PKS J1309+1154光变曲线中发现17.9年基频与9年谐波周期性的有力证据，证实其为强超大质量黑洞双星候选体，是第三个通过长期射电监测发现的此类天体，为引力波搜索提供新目标。
2025-11-12 astro-ph.HE
Opacity Driven Convection and Variability in Accretion Disks around Supermassive Black Holes
利用三维辐射磁流体动力学模拟方法研究了径向范围为$30\sim 100$引力半径的超大质量黑洞吸积盘的结构。在活动星系核（AGN）的这一地区的典型条件下，Rosseland平均不透明度预计将大于电子散射值。我们表明，铁不透明的颠簸导致磁盘对流不稳定。由于附加的湍流压力支持，对流产生的湍流使盘膨胀，并增强了局部角动量输运。这也会导致磁盘表面密度和加热的强烈波动。随着温度的升高，不透明度下降，对流被抑制。磁盘冷却下来，整个过程再次重复。这导致了在几年的时间尺度上，盘尺度高度和光度变化的强烈振荡超过了$\approx 3-6$的一个因子。由于铁不透明度凸块将移动到不同的位置的磁盘的黑洞具有不同的质量和吸积率，我们认为，这是一个物理机制，可以解释的可变性活动星系核的振幅范围广泛的时间尺度上的几年到几十年。
2020-06-15 astro-ph.HE
Did ASAS-SN Kill the Supermassive Black Hole Binary Candidate PG1302-102?
Graham et al.（2015 a）报道了一个周期性变化的类星体和超大质量黑洞候选双星，PG 1302 -102（以下简称PG 1302），它是在卡特琳娜实时瞬变巡天（CRTS）中发现的。它的联合林肯近地小行星研究（LINEAR）和CRTS的光学光变曲线很好地拟合了观测周期为$\approx 1,884$天的正弦曲线，并通过次级迷你盘的相对论多普勒增强进行了很好的建模（D 'Orazio等人，2015年）。然而，从MJD $\approx 52700$到MJD $\approx 56400$的LINEAR+CRTS光变曲线仅涵盖周期变化的$\sim 2$周期，这是一个短基线，对正常的随机类星体变化非常敏感（Vaughan等人，2016）。在这封信中，我们提出了一个重新分析PG 1302，使用最新的光变曲线从全天自动调查超新星（ASAS-SN），它扩展了观测基线到今天（MJD $\approx 58200$），并采用了极大似然方法，除了随机类星体的变化搜索周期性组件。当ASAS-SN数据与先前的LINEAR+CRTS数据相结合时，周期性的证据减少了。对于真正的周期性，人们会期望额外的数据会加强证据，因此显著性的降低可能表明二元模型不受欢迎。
2018-05-11 astro-ph.HE
Constraining spins of supermassive black holes from TeV variability. II. fully general relativistic calculations
观测到了来自M87中心的TeV能量光子的快速变化，为估算超大质量黑洞（SMBH）的自旋提供了新的线索.我们扩展了Wang et al.（2008）的研究，包括所有的广义相对论效应。通过数值求解辐射无效吸积流的相对论流体动力学方程组，得到了黑洞周围的辐射场。在Kerr度规中计算了TeV光子对产生的辐射场的光学深度。我们发现，光学深度强烈依赖于：（1）吸积率为$\tautev\propto \dot{M}^{2.5-5.0}$;（2）黑洞自旋;（3）TeV源的位置。结合光学厚度和RIAF辐射的光谱能量分布，可以大大缓解RIAF模型中自旋与其他自由参数的强烈退化。我们将这个模型应用到M87中，发现黑洞的最小比角动量为$a\sim0.8$。本方法适用于M87类源与未来的TeV的排放量的检测，以限制SMBHs的自旋。
2009-05-10 astro-ph.HE
A supermassive black hole under the radar: Repeating X-ray variability in a Seyfert galaxy
Università degli Studi di Roma “Tor Vergata”（罗马托尔维加塔大学）；INAF – Osservatorio Astronomico di Roma（罗马天文台（意大利国家天体物理研究所））；Università degli Studi di Roma “La Sapienza”（罗马第一大学）；Centro de Astrobiología (CAB), CSIC-INTA（西班牙国家研究委员会-国家航空航天技术研究所天体生物学中心）；INFN – Roma Tor Vergata（罗马托尔维加塔国立核物理研究所）
研究发现J1257黑洞在20年内反复出现短时间尺度的X射线变异性，可能代表低质量SMBHs的新型特征。
2026-01-16 astro-ph.HE
The variability timescales and brightness temperatures of radio flares from stars to supermassive black holes
在本文中，我们编译的分析~ 200同步辐射耀斑事件从~ 90个不同的对象/事件的距离是很好地建立，因此峰值光度可以准确地估计。对于每一个事件，我们测量这个峰值，并将其与上升和衰减时间尺度进行比较，如指数函数所拟合的那样，这使我们能够依次估计所有事件的最小亮度温度。耀斑起源的天体物理物体各不相同，从耀斑星到活动星系核中的超大质量黑洞，既包括重复现象，也包括单一灾难性事件（例如超新星和伽马射线暴余辉）。测得的时间尺度从几分钟到几年不等，峰值射电光度超过22个数量级。尽管存在着非常不同的基本现象，包括相对论和非相对论区域，以及高度准直和各向同性现象，但我们发现射电峰值亮度与上升/衰减时间尺度之间存在着广泛的相关性，近似为L ~ t ^[5]。这相当出乎意料地表明，估计的最低亮度温度，当基于变化的时间尺度，并没有试图纠正相对论提升，是一个强烈的源光度上升的函数。它还表明，变异时间尺度可以用来作为早期诊断源类在未来的无线电瞬变调查。作为无线电瞬变参数空间的一个例子，我们比较了同步辐射事件与相干爆发在更高的亮度温度，以说明无线电瞬变参数空间的区域已被探索。
2014-11-04 astro-ph.HE
Variability studies and modeling of the blazar PKS 2155-304 in the light of a decade of multi-wavelength observations
高频峰值BL Lac对象PKS 2155-304的可变性进行了研究，使用近10年的光学，X射线和伽马射线数据。已收集并分析了公开可用的数据，旨在表征变异性并寻找对数正态性或周期性行为。光学和X射线范围遵循对数正态过程;在光学和高能（100 MeV <E<300 GeV）范围内发现了约700天的周期性。一个单区，时间相关的，同步自康普顿模型被成功地用于再现的变化和暂时报告的周期性与能量的演变。
2019-01-07 astro-ph.HE
Multiwavelength Variability Analysis of Fermi-LAT Blazars
本文利用Fermi-LAT 12年数据及多波长存档资料，结合周期搜索、互相关、分数变率和结构函数分析19个候选耀变体，发现5个存在1.2至4年周期迹象。
2024-03-03 astro-ph.HE
Periodic optical variability of AGN
在这里，我们提出的证据，在几个活动星系核中检测到的光发射的周期性。光变曲线和径向速度曲线具有明显的周期性。我们讨论了可能产生这种周期性变化的机制及其影响。结果与活动星系核中心超大质量黑洞附近可能探测到的轨道运动是一致的。
2017-02-23 astro-ph.GA astro-ph.HE
Gamma-Ray Periodicity in Jetted AGN: Revisiting Periodicity Candidates with >17 years of Fermi-LAT Data
Clemson University（克莱姆森大学）；Universidad Complutense de Madrid（马德里康普顿斯大学）；Julius-Maximilians-Universität Würzburg（维尔茨堡朱利叶斯-马克西米利安大学）；Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY（德国电子同步辐射中心）
利用超过17年的Fermi-LAT数据重新分析先前报告的伽马射线周期性候选体，发现大多数候选体未被确认，仅8个源保留>2σ局部显著性，其中PG 1553+113和S5 1044+71最显著（>3σ局部，全局~0σ）。
2026-06-16 astro-ph.HE
X-ray and Radio Variability of M31*, The Andromeda Galaxy Nuclear Supermassive Black Hole
我们证实了我们先前在X射线中对M31* 的初步探测，并测量了它的光变曲线和光谱。2004-2005年的观测发现M31* 在X射线和射电中相当平静。然而，2006-2007年的X射线观测和2002年的射电观测显示，M31* 有时候是高度可变的。在P1附近发现了一个单独的可变X射线源，它是两个光学核中较亮的一个。M31* 的视角邦迪半径是所有黑洞中最大的，并且大到足以用钱德拉很好地分辨。在这个邦迪半径内的扩散发射被发现有一个X射线温度~0.3 keV和密度0.1 cm-3，无法区分的热气体在周围地区的隆起给定的统计数据所允许的目前的观测。M31* 位置处的X射线源与点源和能量斜率为0.9+/-0.2的幂律谱一致。我们对这个X射线源与M31* 的鉴别仅仅是基于位置重合。
2009-07-28 astro-ph.HE
Shock-Driven Periodic Variability in a Low-Mass-Ratio Supermassive Black Hole Binary
通过2D水动力学模拟低质量比SMBHB，发现其偏心间隙驱动与轨道周期匹配的周期性吸积和激波，激波光度峰值滞后吸积率峰值0.43个周期，提出利用X射线和紫外相关变化性作为SMBHB候选体的有效标识。
2023-10-18 astro-ph.HE
Confirmed short periodic variability of subparsec supermassive binary black hole candidate Mrk 231
在这里，我们确认了短周期的变化subparsec超大质量二进制黑洞（SMBBH）候选人Mrk 231在扩展的光学光度数据集收集的卡塔利娜实时瞬态调查（CRTS）和全天自动巡天超新星（ASAS-SN）。利用Lomb-Scargle周期图和2DHybrid方法，我们在CRTS+ASAS-SN光学数据集中检测到了阻尼随机游走模型之外的~ 1.1年的显著周期性。Mrk 231之前被认为是一个质量比非常不相等的候选星（q~ 0.03），相互距离非常紧密，约为590 AU，轨道周期约为1.2年。因此，我们的结果进一步支持，即使没有证明，有趣的假设，即低质量比的SMBBH可能比接近相等质量的SMBBH更常见。然而，这一结果是从CRTS数据的贡献中获得的，其采样节奏和光度精度有限，对Mrk 231的进一步监测对于确认周期性至关重要。
2020-03-13 astro-ph.GA astro-ph.HE
The complex variability of blazars: Time-scales and periodicity analysis in S4 0954+65
在活动星系核中，耀变体表现出极端的变化特性。我们在这里研究了BL Lac天体S4 0954+65的情况，这些数据是由凌日系外行星调查卫星（TESS）和整个地球Blazar望远镜（WEBT）合作在2019-2020年获得的。TESS在三个观测扇区（每个扇区近一个月）提供的2分钟节奏光学光变曲线使我们能够非常详细地研究快速变化。我们确定了几个特征的短期时间尺度，从几个小时到几天不等。然而，这些并不是持久的，因为它们在不同的TESS部门中是不同的。WEBT进行的长期光度和偏振光学和无线电监测带来了重要的额外信息，揭示了i）在光学方面，长期通量变化几乎是消色差的，而短期通量变化是强烈的彩色; ii）37 GHz的无线电通量变化跟随光学变化，延迟约三周; iii）偏振度和偏振角的变化范围在光学波段比在无线电波段大得多，但平均偏振角是相似的; iv）光学长期变化的特征在于大约一个月的准周期性。我们解释的源行为的旋转不均匀的螺旋射流，其螺距角可以随时间变化。
2021-04-30 astro-ph.GA astro-ph.HE
Variability in the supermassive black hole binary candidate SDSS J2320+0024: No evidence of periodic modulation
本研究针对超大质量黑洞双星候选体SDSS J2320+0024，通过贝叶斯模型选择框架重新分析其多波段光变曲线，未发现支持真实周期性调制的显著证据，质疑了此前相关结论的稳健性。
2025-09-22 astro-ph.GA astro-ph.HE
Evidence for Magneto-gravitational Processes in Supermassive Black Hole Binary PG 1553+113
本研究通过高斯过程分析PG1553+113的16年光变曲线，识别出Matérn-3/2核成分，提出磁重联机制解释其2.1年准周期振荡，支持超大质量黑洞双星系统模型。
2025-01-25 astro-ph.HE
A precessing jet from a supermassive black hole: multi-wavelength observations of S5 1044+71
Université Paris Cité, CNRS, Astroparticule et Cosmologie（巴黎西岱大学，法国国家科学研究中心，粒子与宇宙学）；Institut d’Astrophysique Spatiale（天体物理研究所）；ZAH Landessternwarte, Universität Heidelberg（海德堡大学天文台）；Max-Planck-Institut für Kernphysik（马克斯·普朗克核物理研究所）；ICRANet-Armenia（ICRANet亚美尼亚）
S5 1044+71的多波段观测证实了其伽马射线周期性与喷流进动模型的兼容性。
2026-08-06 astro-ph.HE
Quasi-Periodicity of Supermassive Binary Black Hole Accretion Approaching Merger
在本文中，我们继续Bowen等人2018年报道的在超大质量二元黑洞（SMBBH）中耦合到环绕二元吸积的磁化迷你盘的首次研究。我们将这种模拟从3到12个双轨道周期。我们发现，相对论性SMBBH吸积作为一个谐振腔，准周期振荡绑定到频率的黑洞的轨道相位匹配的非线性$m=1$密度功能，或"块"，在circumbinary吸积盘渗透系统。黑洞周围每个迷你盘上的质量吸积速率以二进制频率和块的平均轨道频率之间的拍频调制，即，$Ω_{\rm beat} = Ω_{\rm bin} - \barΩ_{\rm lump}$，而这个等质量双星的总质量吸积率在两个不同的频率，$\gtrsim \barΩ_{\rm lump}$和$\approx 2 Ω_{\rm beat}$调制。团块本身的瞬时旋转速率也在接近总吸积速率的调制频率的两个频率$\barΩ_{\rm lump}$和$2 Ω_{\rm beat}$下调制。由于接近合并的SMBBH中的迷你盘的紧凑性质，迷你盘中的流入时间与其质量供应变化的周期相当，因此它们的质量--以及它们供应给黑洞的吸积率--以相同的频率强烈调制。从本质上讲，环双星盘的方位对称性被双星附近轨道的动力学破坏，这种$m=1$不对称性驱动整个系统的准周期变化，包括吸积和盘馈送。在接近合并的SMBBH中，这种时间可变性可能会在其电磁辐射中引入独特的，越来越快的波动。
2019-04-26 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Variability Timescale and Spectral Index of Sgr A* in the Near Infrared: Approximate Bayesian Computation Analysis of the Variability of the Closest Supermassive Black Hole
人马座A*（Sgr A*）是与银河系中心黑洞吸积有关的可变射电、近红外（NIR）和X射线源。我们对迄今为止最全面的Sgr A* 近红外光谱变异性数据集进行了分析：用斯皮策太空望远镜上的IRAC仪器对4.5 $μ$ m处的Sgr A* 进行了8个24小时连续监测，在甚大望远镜上从Naos Conica获得了93个2.18 $μ$ m数据，和凯克天文台NIRC 2相机的30个时期的2.12 $μ$ m数据，总共94，929次测量。一种新的近似贝叶斯计算方法拟合的一阶结构函数提取信息超出目前的快速傅里叶变换（FFT）方法的功率谱密度（PSD）估计。通过对所有三个观测站的数据进行组合拟合，Sgr A* 的特征相干时标为$τ_{b} = 243^{+82}_{-57}$分钟（$90\%$可信区间）。PSD在低至8.5分钟（$95\%$可信水平）的时间尺度上没有可检测的特征，这是无量纲自旋参数$a = 0.92$的ISCO轨道频率。在低通量密度阶段，在2.12和4.5 $μ$ m处同时测量的一条光变曲线给出了光谱指数$α_s = 1.6 \pm 0.1$（$F_ν\propto ν^{-α_s}$）。该值意味着Sgr A* NIR颜色在较高通量密度阶段期间变得更蓝。组合数据集的通量密度的概率密度是最好的对数正态分布拟合。基于这些分布，Sgr A* 光谱能量分布与来自低于20 GHz的非热电子群…
2018-09-05 astro-ph.HE
Shortterm optical variability of 4C 29.45
Atatürk University（阿塔图尔克大学）
利用T60望远镜对4C 29.45进行39晚BVRI波段观测，分析其短期通量、颜色和光谱变化，发现高变幅（V波段220%）和光谱指数范围1.032-1.573，光变曲线间及与光谱指数存在弱相关，时滞数小时至数天，亮阶段呈消色差趋势，未检测到短时标周期性。
2026-06-29 astro-ph.HE
Fast X-ray Variability from the Coronae of Supermassive Black Holes
研究发现超大质量黑洞冠状物存在快速X射线变化，表明其由局部化瞬时结构组成，为等离子体能量机制提供新见解。
2025-12-07 astro-ph.GA astro-ph.HE
Tracing the accretion history of supermassive Black Holes through X-ray variability: results from the Chandra Deep Field-South
我们研究的X射线的变化特性的遥远的活动星系核在钱德拉深场南部地区超过17年，直到$z\sim 4$，并将它们与模型预测的本地样本的基础上。我们使用蒙特卡罗模拟的结果来解释不连续采样和低计数制度所引入的偏差。我们确认，可变性是一个普遍存在的属性活动星系核，没有明确的依赖于环境的密度。高z活动星系核在不同的时间尺度上的变化特性与附近活动星系核的功率谱密度（PSD）相似，都是由一个破碎（或弯曲）的幂律描述的。我们确认存在的亮度和变异性之间的反相关性，导致从BH质量和吸积率的依赖性的变异性。我们探索不同的模型，发现我们可以接受的解决方案预测BH质量影响PSD的断裂频率的值，而爱丁顿比$λ_{Edd}$影响PSD的断裂频率，并可能，PSD的幅度以及。我们推导出的平均$λ_{Edd}$的红移函数的演变，发现结果与测量的基础上不同的估计。大的统计不确定性，使我们的结果与一个恒定的爱丁顿比一致，虽然我们的模型之一，提出了一个可能的增加$λ_{Edd}$与回看时间高达$z\sim 2-3$。我们的结论是，可变性是一个可行的手段来跟踪超大质量黑洞的吸积历史，其有用性将增加与未来，宽场/大有效面积X射线任务。
2017-08-01 astro-ph.CO astro-ph.HE
An eLIMA model for the 67 s X-ray periodicity in CAL 83
超软X射线源具有有效温度低、X射线亮度高的特点。软X射线发射可以用白矮星表面的氢核燃烧来解释。在SSS CAL 83的XMM-牛顿光变曲线中发现了一个特殊的67秒周期（P67）。P67是在长达9年的X射线光变曲线中被探测到的，但在短至几小时的时间尺度上表现出几秒的变化，其性质与矮新星振荡（DNOs）非常相似。DNOs是在矮新星爆发期间经常观察到的短时间尺度调制。DNO的解释是建立了良好的低惯性磁吸积体（LIMA）模型。在本文中，我们表明，P67及其相关的周期变化可以令人满意地解释的应用程序的LIMA模型的SSS（eLIMA）中的更极端的环境中，相反，最近的另一项研究试图解释P67及其相关的变化在非径向g-模式振荡的扩展信封中的快速吸积白矮星在CAL 83。在eLIMA模型中，P67起源于与内部吸积盘边界处的WD包络中的赤道带，该带通过100 000 G磁场与WD核心弱耦合。新的光学光变曲线与萨瑟兰高速光学相机（SHOC）获得的，表现出准周期性调制的时间尺度为1000秒，兼容的eLIMA框架。
2017-01-24 astro-ph.HE
Constraining the origin of the long term periodicity of FRB 20180916B with Polarization Position Angle
本研究利用uGMRT观测的FRB 20180916B偏振位置角数据，约束其长周期起源，排除了各类进动模型，发现其与X射线双星Her X 1的偏振变化特征相似。
2025-07-10 astro-ph.HE astro-ph.IM
Multiwavelength variability study and search for periodicity of PKS 1510-089
耀变体是活动星系核中最明亮、最多变的，因此是靠近中心引擎的吸积和发射过程的最佳探测器。我们专注于PKS 1510-089（$z=0.36$），费米LAT目录中最亮的伽马射线源之一，研究其复杂的多波长变化。PKS 1510-089在2009年1月和2010年1月的耀斑期间被INTEGRAL上的IBIS仪器在硬X射线中观测了两次，同时被Swift和NOT观测到，此外还有持续的费米监测。于2010年1月18日在NOT测量了几个波段的光学偏振。使用我们的和档案数据，我们构建了历史光变曲线在伽马射线到无线电波长，涵盖近20年，并应用可变性测试。我们在2009年和2010年组装了SED，并将其与前两个时代的SED以及基于同步加速器和逆康普顿（IC）辐射的模型进行了比较。SED模型表明，经历最大变化的物理量是注入发射区的总功率和电子分布冷却中断的随机洛伦兹因子，其在较高的伽马射线状态中较高。这表明注入的功率与加速机制的增强的活性相关。冷却可能发生在比BLR半径小得多的距离（$\sim$ 0.03 pc）处。几百GeV的辐射可以用$\sim$ 0.2 pc的远红外光子对高度相对论性电子的IC散射来再现，大概是在一个尘埃环面中。长期光学和伽马射线光变曲线之间的DCF分析产生了良好的相关性，没有可测量的延迟。我们的时间分析的RXTE PCA和费米LAT光变曲线显示没有明显的（准）周期性，最大的时间尺度…
2016-12-15 astro-ph.HE
The X-ray outburst of PG 1553+113: A precession effect of two jets in the supermassive black hole binary system
Blazar PG 1553+113被认为是超大质量黑洞双星系统的宿主。探测到$γ$射线光变曲线有2.2年的准周期，可能是喷流进动的结果。在前人基于$γ$射线数据研究的基础上，我们分析了2012- 2020年期间观测到的X射线光变曲线和光谱。这种2.2年的准周期性可能与X射线光变曲线上的主耀斑周期一致。当在$γ$射线中观察到弱的再增亮时，在X射线光变曲线中可以识别出相应的相对强的增亮。在X射线主耀斑和弱耀斑中都表现出“越亮越硬”的趋势，而在静止状态下则表现出弱的“越亮越软”的行为。我们探讨的可能性，在X射线波段的变化可以解释与双射流旋进的情况。利用喷流与吸积盘之间的关系，导出了黑洞的主质量$\simeq 3.47\times 10^8M_{\odot}$和次质量$\simeq 1.40\times 10^8M_{\odot}$，以及它们的质量比$\sim 0.41$ .
2021-10-27 astro-ph.GA astro-ph.HE
A Supermassive Binary Black Hole Candidate in Mrk 501
本研究通过多波段观测与多种周期分析方法，在耀变体Mrk 501中发现约229天的消色差周期，提出其源于中心超大质量双黑洞的食效应，建立相对论食模型验证了约224天的周期，该系统的引力波处于LISA工作频段，是其重要科学目标。
2024-07-13 astro-ph.GA astro-ph.HE
A note on periodicity of long-term variations of optical continuum in active galactic nuclei
Graham等人从Catalina实时瞬变巡天（CRTS）中发现了一个活动星系核（AGN）和类星体的样本，它们在光学连续谱中具有长期的周期性变化，但周期性的性质仍然不确定。通过检验观测到的变率周期与活动星系核光学光度、黑洞质量和吸积率之间的关系，我们研究了样品的周期变率特性，没有发现明显的相关性。我们还对单个黑洞周围的吸积盘的几个不同方面的观测周期进行了检验，如5100 μ m光子发射区和自引力支配区的开普勒旋转周期以及翘曲盘的进动周期。这些试验为我们理解活动星系核的变化提供了新的线索。特别是与SMBHB系统的周期性行为的假设下，我们比较的分离（$\mathscr{D}_{\bullet}$）对宽线区域的特征半径（$R_{\rm BLR}$）的二进制文件，并找到$\mathscr{D}_{\bullet}$ $\approx$ 0.05 $R_{\rm BLR}$。有趣的是，这意味着这些双星只有环双星的BLR。
2016-04-03 astro-ph.GA astro-ph.HE
Coincident Multimessenger Bursts from Eccentric Supermassive Binary Black Holes
本研究通过完整广义相对论磁流体动力学模拟，揭示 e=0.3 偏心超大质量双黑洞的吸积、喷流电磁辐射与引力波爆发的周期性重合特征。
2025-05-12 astro-ph.HE gr-qc
Distortions in Periodicity Analysis of Blazars II: The Impact of Gaps
针对耀变体光变观测中数据间隙干扰周期检测的问题，本文结合模拟与实测数据评估多种时间序列方法，发现间隙超50%时检测可靠性显著下降，SSA方法抗干扰性最强，同时指出年尺度假周期源于季节采样效应，3σ以上检测结果可信度高。
2025-10-22 astro-ph.HE
Short time-scale periodicity in OJ 287
我们已经研究了耀变体OJ 287的短期变化，怀疑它拥有一个超大质量黑洞双星。在这项研究中，我们使用了2004- 2006年的两季光学R波段数据集，其中包括来自OJ 287观测活动的3991个数据点。它有密集的时间覆盖部分，并且在很大程度上独立于以前发布的数据。我们发现，这些数据证实了一个约50天的周期分量的存在，大概与半周期的最内层的稳定圆轨道（ISCO）的主要黑洞。此外，我们发现了几个伪周期的成分在1至7天的范围内，最突出的是在3.5天，这可能是洛伦兹收缩喷流再发射的50天的组件。典型的50天周期在新周期开始之前表现出亮度的缓慢上升和快速变暗。我们解释这是由于螺旋波的吸积盘饲料的中央黑洞以这种方式。
2013-07-03 astro-ph.HE
A Cross-Band (X-ray $\times$ Optical) Periodicity Search for Supermassive Black Hole Binaries: A Null Result and the First Completeness-Corrected Constraint
St. Xavier’s College, Mumbai, India（孟买圣泽维尔学院）
该研究对1194个Swift-BAT和175个4XMM-DR14活动星系核开展跨波段周期性搜索，未发现共周期超大质量黑洞双星，给出首个完整性校正的共周期分数约束，为后续X射线监测做准备。
2026-08-19 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.IM
Jet variability in small mass ratio supermassive black hole binaries
Center for AstroPhysical Surveys, National Center for Supercomputing Applications, University of Illinois Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校国家超级计算应用中心天体物理调查中心）；Center for Computational Relativity and Gravitation & School of Physics and Astronomy, Rochester Institute of Technology（罗切斯特理工学院相对论与引力计算中心及物理与天文学院）
通过三维GRMHD模拟，研究质量比1/7的超大质量黑洞双星，揭示次级黑洞穿越驱动喷流准周期外流、进动及两个弱相，预测相关喷流特征作为双星存在的证据。
2026-09-22 astro-ph.HE gr-qc
Search for Periodic Variability in $γ$-ray Blazars Using \textit{Fermi}-LAT
本研究利用12年Fermi-LAT数据对24个γ射线耀变体样本进行周期性搜索，通过延长光变曲线、扩展能量范围等方法改进分析，仅在PG 1553+113中发现约1.8σ的周期性迹象，其余源的先前周期性报道与随机变异性一致。
2025-07-05 astro-ph.HE
Detection of ~100 days periodicity in the gamma-ray light curve of the BL Lac 4FGL 2022.7+4216
耀变体准周期振荡（QPO）的研究是深入了解活动星系核中央发动机工作的重要手段之一。在耀变体的多波长辐射中，从射电到伽玛射线波段，都观测到了具有不同特征时间尺度的QPO。在这项研究中，我们对\textit{Fermi-} LAT探测到的BL Lac天体4FGL 2022.7+4216进行了全面的变率分析，从2019年4月27日到2022年8月9日，为期三年多。通过利用多种广泛使用的时间序列分析方法，我们检测到的准周期波动的存在下，周期为$\sim$ 100天的置信水平超过$4σ$。这是第一次报告与该来源有关的这种可变性特征。我们建议，所观察到的QPO可能与具有高洛伦兹因子的耀变体喷流的进动或通过喷流的螺旋结构的等离子体斑点的运动有关。然而，要对这种波动的物理来源得出决定性的结论，还需要进行进一步的多波长补充观测，特别是甚长基线干涉观测。
2023-03-07 astro-ph.HE
Lomb-Scargle periodograms struggle with non-sinusoidal supermassive BH binary signatures in quasar lightcurves
Columbia University（哥伦比亚大学）；Washington State University（华盛顿州立大学）；Institute of Astrophysics, FORTH（FORTH天体物理研究所）；Institute of Science and Technology Austria (ISTA)（奥地利科学与技术研究所）
Lomb-Scargle周期图在检测类星体光变曲线中非正弦型超大质量黑洞双星信号时效果有限，需开发更先进的工具。
2026-01-14 astro-ph.GA astro-ph.HE
A Population Study for Searching Supermassive Binary Black Holes in Active Galactic Nuclei: Continuum Spectral Features and Periodic Variabilities
National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家天文台）；School of Astronomy and Space Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学天文与空间科学学院）
本文构建种群模型，通过半解析方法研究活动星系核中超大质量双黑洞的SED缺失与周期性特征，发现联合探测可降低误报，相关巡天或脉冲星计时阵列可识别大量此类黑洞。
2026-08-27 astro-ph.HE
Variability of gamma-ray emission from blazars on the black hole timescales
利用Fermi/LAT望远镜观测的数据研究了GeV波段耀变体的光变特性。我们发现，耀变体表现出可变的规模下降到最小的时间尺度可分辨的费米，这是一个函数的峰值光子计数率在LAT。这意味着大多数耀变体的真实最小变率时标通常比LAT所能分辨的要短。我们发现，对于几个耀变体，这些最小的变化时间尺度达到那些与耀变体的中央引擎，超大质量黑洞。与此同时，没有一个耀变体的时间尺度比黑洞视界光穿越时间和/或围绕最后一个稳定的圆形轨道的旋转周期短。基于这一事实，我们认为伽玛射线信号的时间特性可以由超大质量黑洞附近的过程决定。
2013-04-03 astro-ph.CO astro-ph.HE
Reliable Identification of Binary Supermassive Black Holes from Rubin Observatory Time-Domain Monitoring
本研究预测鲁宾天文台LSST巡天中双超大质量黑洞的可探测性，通过正弦拟合模拟光变曲线，发现周期相位可恢复但振幅易高估，亮类星体假阳性率高，为多信使表征提供低成本方法。
2023-11-17 astro-ph.GA astro-ph.HE
Emergence of cHz Quasi-Periodic Oscillations from low angular momentum flow onto a supermassive black hole
本研究通过模拟首次证实，落入超大质量黑洞的低角动量吸积流能在靠近黑洞处产生共振，从而引发特定频率及2:1谐波比例的cHz准周期振荡，为探测黑洞周围低角动量吸积流提供了确凿证据。
2025-03-04 astro-ph.HE
Can periodicity in low altitude cloud cover be induced by cosmic ray variability in the extragalactic shock model?
高能宇宙射线（HECRs）的变化已被提出来解释62 My的陆地化石生物多样性的周期性。有人认为，我们的银河系向室女星系团的坠落可能会产生河外冲击，加速带电粒子，使地球暴露在高能宇宙射线（HECR）的通量中。太阳垂直于银道面的振荡可能会导致地球上的HECR通量的周期性为62 My，其幅度远远高于我们在太阳周期中看到的银河宇宙射线变化。这一机制可能解释了在过去500 My中观察到的陆地生物多样性的62 My周期性。除了对生命的直接影响外，高能回旋共振引起的空气簇射使大气层发生变化，导致大气化学和微物理过程发生变化，从而可能导致云的形成，包括低空云层。电离的增加改变了全球电路，这可能会通过微物理过程，如电清除和离子介导的成核作用，促进云凝结核（CCN）的形成，导致云量增加。这可能会增加太阳辐射，减少到达地面的太阳通量，从而降低全球温度。使用现有的模型，我们已经计算了在低海拔地区的大气电离增强暴露于HECR。我们使用一个保守的模型来估计低海拔云量的变化，从这个增加电离。
2010-06-18 astro-ph.CO astro-ph.EP astro-ph.GA
A characteristic optical variability timescale in astrophysical accretion disks
活动星系核中的超大质量黑洞周围的吸积盘产生紫外和光学波长的连续辐射。吸积流中的物理过程导致这种排放在很宽的时间尺度上的随机变化。本文测量了67个活动星系核的光学连续谱变率，并给出了变率功率谱的特征时标。我们发现这个时间尺度和黑洞质量之间的相关性，延伸到整个质量范围的超大质量黑洞。这个时间尺度与标准吸积盘理论中紫外辐射半径处的预期热时间尺度一致。吸积白矮星的位置接近这种相关性，这表明所有的吸积盘都有一个共同的过程。
2021-08-11 astro-ph.GA astro-ph.HE
Revealing an Oscillating and Contracting Compact Corona near the Event Horizon of the Supermassive Black Hole in 1ES 1927+654
本文通过对 1ES 1927+654 中新发现的 QPO 进行相位分辨分析，首次在超大质量黑洞中探测到“U”形滞后-能量谱，并证明其源于事件视界附近一个振荡且收缩的致密冕。
2025-11-06 astro-ph.HE
Unusual Hard X-ray Flares Caught in NICER Monitoring of the Binary Supermassive Black Hole Candidate AT2019cuk/Tick Tock/SDSS J1430+2303
核瞬变AT 2019 cuk/Tick Tock/SDSS J1430+2303被认为是一个接近并合的超大质量黑洞（SMBH）双星。我们报告了2022年1月至8月期间每天多次访视的高节奏NICER X射线监测结果，以及同一时期持续光学监测的结果。我们没有发现周期/准周期调制的证据，在X射线，紫外线，或光学波段，但我们观察到异国情调的硬X射线的变化，这是不寻常的一个典型的活动星系核。NICER光变曲线最显著的特征是重复的硬（2-4 keV）X射线耀斑，其导致与非耀斑数据相比明显更硬的X射线光谱。在非耀斑状态下，AT 2019 cuk看起来像一个相对标准的活动星系核，但它是第一个在变化的活动星系核中出现长达一天的硬X射线耀斑的例子。我们考虑了这些硬X射线耀斑驱动机制的几种不同模型，包括：（1）由磁活动增加驱动的日冕/喷流可变性，（2）可变遮蔽，和（3）来自潜在次级SMBH的自透镜。我们更喜欢可变日冕模型，因为遮蔽模型需要相当人为的时间尺度，而自透镜模型很难与耀斑中缺乏明确的周期性相一致。这些发现说明了高节奏X射线监测对于我们理解X射线日冕的快速变化是多么重要，并且需要进一步高节奏，多波长监测像AT 2019 cuk这样的变化的活动星系核，以探测日冕喷流的连接。
2023-02-24 astro-ph.HE
A Face-on Accretion Disk Geometry Revealed by Millimeter-wave Periodicity in Sgr A$^*$
通过分析ALMA档案数据，在Sgr A$^*$中发现230 GHz处约52分钟的高显著性周期性调制，结合多普勒增强热点模型首次直接约束了内吸积流的正面朝向几何结构，为探测黑洞最内区提供了独立新手段。
2025-11-04 astro-ph.GA astro-ph.HE
Optical variability of the ultraluminous X-ray source NGC 1313 X-2
我们分析了NGC 1313 X-2可用的最长相位连接光度数据集，寻找Liu等人（2009）报告的~6天调制。折叠的B带光变曲线显示6天的周期性，显著性略大于3 σ。这种调制的低统计意义，以及在V波段缺乏检测，使其识别不确定。
2010-11-09 astro-ph.HE
Multiwavelength periodicity search in a sample of $γ$-ray bright blazars
我们提出了一个长期的周期性搜索的结果在一个多波长的背景下的$γ$射线耀变体的样本。这些耀变体是从斯图尔特天文台的样本中选出的，作为其2008年至2018年光学监测计划的一部分。我们研究了15个源的时间覆盖在其光学总和偏振发射足够大（$>9$年），以执行一个可靠的长期周期性分析。我们从几个观测站收集数据，以扩大覆盖范围，从而能够搜索更长的时间段。此外，还从$\textit{Fermi}$大面积望远镜收集了高能（$E>100$ MeV）$γ$射线波段的数据;从欧文斯谷射电天文台收集了15 GHz射电波段的数据。我们确定了5个有希望的候选宿主准周期发射，AO 0235+164，PKS 1222+216，Mrk 501，BL Lacertae和1 ES 2344+514，其周期在一个或多个频带中，并且在试验因子校正后具有统计学意义$\sim$ 3 $σ$。AO 0235+164在R波段的周期为$\sim$ 8.2年; PKS 1222+216在其总光发射和偏振光发射中具有准周期调制，为$\sim$ 1.6年; Mrk 501在光波和无线电波长中具有$\sim$ 5年的准周期; BL Lacertae在其偏振发射中具有$\sim$ 1.8年的周期; 1 ES 2344+514在其光学R波段显示出$\sim$ 5.5年周期的暗示。我们解释这些结果的框架中最常见的模型和方案，即存在一个二元超大质…
2022-11-11 astro-ph.HE
Supermassive black hole mergers as dual sources for electromagnetic flares in the jet emission and gravitational waves
我们提出了一种新的观测类型的引力波发射的超大质量黑洞合并到他们的电磁同行。这种双重发射涉及到相对论性喷流的变化，这种喷流是由位于其底部的超大质量黑洞双星的自旋-轨道进动引起的。
2013-09-07 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Discovery of a Candidate Binary Supermassive Black Hole in a Periodic Quasar from Circumbinary Accretion Variability
二元超大质量黑洞（BSBH）被认为是分层星系形成的一般副产品。BSBH的最终合并被认为是最响亮的引力波（GW）警报，但没有确认的BSBH是已知的GW主导的制度。虽然周期性类星体被认为是BSBH的候选者，但周期性的物理起源在很大程度上是不确定的。在这里，我们报告发现了一个周期性（P=1607 $\pm$ 7天），在99.95%的显着性（与全球p值~ $10^{-3}$占看别处的效果）在红移1.53类星体，SDSS J025214.67-002813.7的光学光变曲线。结合斯隆数字巡天的档案数据和暗能量巡天的新的、灵敏的成像，总的~20年时间基线跨越了观测到的4.4年（剩余框架1.7年）周期的~4.6个周期。光变曲线最适合于由环双星吸积盘的流体动力学模拟预测的爆发模型。周期性很可能是由吸积率调制的毫秒差距的BSBH发射GW，动态耦合到环联吸积盘。一个突发的流体动力学变化模型是统计上的首选平滑，正弦模型预期从相对论多普勒增强，运动学效应提出的PG 1302 -102。此外，频率依赖的变化幅度不利于多普勒助推，贷款独立支持环联星吸积变假说。考虑到我们在625个类星体中从环双星吸积变率中检测到一个BSBH候选者，这表明未来的大型，敏感的天气调查，如Vera C。鲁宾天文台的空间和时间遗产调查可能能够从环双星吸积中检测到数百到数千个候选的BSBH，这对激光干涉仪空间天线有直接的影响。
2020-10-14 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Twisted Radio Structure of PSO J334.2028+01.4075, Still a Supermassive Binary Black Hole Candidate
亚秒差距尺度的超大质量双星黑洞是引力波实验的主要目标。它们还提供了关于紧密二元进化和等级结构形成的见解。亚秒差距的BBH不能空间分辨，但间接方法可以识别候选者。在2015年，Liu等人报告了类星体PSO J334.2028+01.4075的光学连续统周期性，估计的质量和静止帧周期表明轨道间隔约为0.006 pc（0.7微弧秒）。类星体的光学周期性的持久性最近在一个扩展的基线上不受欢迎。然而，如果一个射电喷流是从一个亚秒差距的BBH发射的，那么双星的性质可以影响更大尺度上的射电结构。在这里，我们使用甚长基线阵列（VLBA）和卡尔G。Jansky甚大阵（VLA）用于研究由类星体推定的BBH激发的秒差距和千秒差距尺度的发射。我们发现两个VLBA组件分开3.6 MAS（30 PC），初步确定一个VLBA的“核心”，另一个被弹出。VLBA组件有助于一个点状的，时变的VLA源，是跨越8弧秒（66千秒差距）的瓣跨越。我们将PSO J334.2028+01.4075归类为叶主导类星体，尽管在秒差距和千秒差距尺度上其伸长位置角之间有39度的巨大扭曲。通过与3C 207（一个经过充分研究的具有类似罕见扭曲的波瓣主导类星体）进行类比，我们推测PSO J334.2028+01.4075可能会在BBH系统中追踪进动喷流的内锥上方喷射喷流成分。
2017-03-29 astro-ph.GA astro-ph.HE
A reduced orbital period for the supermassive black hole binary candidate in the quasar PG 1302-102?
Graham等人（2015）在类星体PG 1302-102的红移$z=0.3$处发现了5.2年的周期性光学变化，他们将其解释为推定的超大质量黑洞双星（SMBHB）的红移轨道周期$(1+z)t_{\rm bin}$。在这里，我们考虑的影响$3-8$倍较短的轨道周期，建议由流体动力学模拟的环双星盘（CBD）与几乎相等的质量SMBHB（$q\equiv M_2/M_1\gtrsim 0.3$）。在相应的$2-4$倍更紧密的双星分离下，PG 1302将经历引力波主导的螺旋上升，并作为一个证据，证明BH可以被燃料，甚至在合并的后期阶段也可以产生明亮的发射。在明亮的类星体中，预期具有较短$t_{\rm bin}$的双星比例将比5.2年的周期减少1-2个数量级，与Graham等人报告的候选者的稀有性更好地一致。最后，更短的周期意味着更高的双星速度，可能会在相对论光束的光变曲线上留下周期性的印记，以及对Fe K $α$线的可测量的相对论效应。CBD模型预测了$t_{\rm bin}$和$\approx 0.5 t_{\rm bin}$时间尺度上的额外周期性变化，以及相对于窄线的宽线宽度和偏移的周期性变化，这与观测结果一致。未来的观测将能够测试这些预测，因此PG 1302的二进制+CBD假设。
2015-07-31 astro-ph.HE
Supermassive Black Hole Binary Candidates from the Pan-STARRS1 Medium Deep Survey
我们提出了一个系统的搜索周期性变化的类星体和超大质量黑洞二进制（SMBHB）的候选人在泛星1中深调查。从$\sim9,000$颜色选择类星体在一个$\sim50$度$^{2}$的天空区域，我们最初确定$26$候选人超过$1.5$周期的变化。我们通过探索频道望远镜和拉斯坎布雷斯天文台网络的成像活动扩展了观测基线，并使用更严格的极大似然方法重新评估候选人。使用一系列的统计标准，并假设正常类星体的变化阻尼随机游走模型，我们确定了一个统计上显着的周期性候选人。我们还研究了大型综合巡天望远镜探测SMBHB的能力，使用我们的研究与MDS作为基准，并探索任何互补的，多波长的证据SMBHB在我们的样本。
2019-09-25 astro-ph.HE
A 200-s Quasi-Periodicity Following the Tidal Disruption of a Star by a Dormant Black Hole
超大质量黑洞（SMBH; $M\gtrsim10^5\msun$）存在于大多数具有足够恒星质量的星系中心。在局部宇宙中，有可能从周围的恒星或气体中推断出它们的性质。然而，在高红移，我们需要积极的，持续的吸积来推断SMBH的存在，经常在活动星系核的长期吸积的形式来。SMBH还可以捕获和潮汐干扰附近的恒星，导致明亮的耀斑从其他静止的黑洞。在这里，我们报告的$\sim200$ -S X射线准周期性周围的一个以前休眠SMBH位于星系中心的红移$z=0.3534$。这一结果可能会打开探索我们本机宇宙之外的广义相对论的可能性。
2012-08-05 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Multi-band light curves from eccentric accreting supermassive black hole binaries
我们使用长期运行，高分辨率的流体动力学模拟计算多波长光变曲线（LC）从周围的吸积等质量超大质量黑洞（BH）的二进制文件的热盘发射，重点揭示二进制偏心率。LC通过用绝热状态方程、局部黑体冷却处方和近似辐射压力影响的修正来模拟磁盘热力学而获得。我们发现，调制的轨道时间尺度上的多带LC通常是同相的（内$\sim\,$ 2%的一个双轨道周期），但它们包含脉冲子结构在时域中，不一定反映在BH吸积率$\dot M$。因此，我们预测，双星托管活动星系核将表现出高度相关的，同相的，周期性的亮度调制在其低能量磁盘的排放。然而，这些调制在多波长观测活动的可检测性可能会受到严重影响，因为观察到的活动星系核的随机变化通常具有比我们提出的信号更高的幅度。在许多双星周期的时间基线上的观测可能会使信号更加突出，但这需要仔细分析。如果喷流发射是由$\dot{M}$预测，那么我们预测一个较弱的相关性与低能量盘发射由于不同的亚峰结构。对于我们探索的二进制参数，我们表明，由于流体动力学的LC变异可能占主导地位的多普勒增亮与磁盘马赫数$\lesssim 20$的所有等质量的二进制文件。偏心率的一个有希望的特征是弱的或不存在的“块”周期性。我们发现，一个显着的滞后之间存在的$\dot{M}$和低能量盘发射的圆形双星，但他们是在偏心双星，这可能解释了一些“孤儿”耀变体耀斑没有$γ$射线对应。
2022-10-17 astro-ph.HE
