Transient QPOs of Fermi-LAT blazars with Linearly Multiplicative Oscillations
研究通过费米-拉马特伽马射线数据探测变星中的瞬态准周期振荡,分析其周期性和变化特征,并探讨其可能的物理机制。
2025-12-10 astro-ph.HE
Detection of Quasi-Periodic Oscillations in the Blazar S4 0954+658 with TESS
我们报告在耀变体S4 0954+658的光学发射中检测到了几个大约0.6- 2.5天的准周期。凌日系外行星巡天卫星(TESS)在六个区域观测到了这个辐射源,除了一个区域外,所有区域都显示出这些特征,其中四个区域的QPO明显为1.52天。我们使用了广义Lomb-Scargle周期图方法来搜索有意义的信号,并使用加权小波变换进行时频域分析来确认它们。我们讨论了几种可能的解释,这些快速的准周期性变化,并建议在最里面的吸积盘的起源是最有可能的。在这个框架内,我们提供了估计的质量的黑洞在这个耀变体的核心。
2022-12-17 astro-ph.HE
A 34.5 day quasi-periodic oscillation in gamma-ray emission from the blazar PKS 2247-131
自2016年10月以来,活跃星系PKS 2247-131经历了一次伽马射线爆发,我们使用费米伽马射线太空望远镜获得的数据进行了研究。发射来自PKS 2247-131中的相对论性喷流,因为光谱只显示了几条弱吸收线,这是活动星系核耀变体的BL Lacertae子类的典型特征。在这里,我们报告了一个约34.5天的准周期振荡(QPO)的排放后,爆发的初始流量峰值。与以前在费米能量的耀变体中发现的一年时间尺度的QPO相比,PKS 2247-131首次出现了相对较短的月状振荡。我们表明,这种QPO可以解释在射流中的螺旋结构,在射流中的主要发射区域的视角经历周期性的变化。QPO的时间尺度表明PKS 2247-131中存在着双星超大质量黑洞。
2018-11-07 astro-ph.HE
Detection of a quasi-periodic oscillation in gamma-ray light curve of the high redshift blazar B2 1520+31
在高红移平谱射电类星体B2 1520+31的0.1 - 300 GeV γ射线Fermi-LAT光变曲线中,我们探测到了一个可能的约71天的准周期振荡(QPO)。通过Lomb Scargle周期图(LSP)和加权小波z变换(WWZ)分析,我们识别并确认了准周期。利用这个QPO周期,并假设它起源于最内侧稳定圆形轨道上的吸积盘波动,我们估计中心超大质量黑洞的质量范围在非旋转黑洞的~ 5.4 * 10 $^{9}$ M $_{\odot}$和最大旋转黑洞的~ 6.0 * 10 $^{10}$ M $_{\odot}$之间。我们简要地讨论了其他可能的射电大声活动星系核的排放模型能够产生这样一个时期的耀变体的伽马射线QPO。
2018-10-30 astro-ph.HE
Time-Dependent Electron Acceleration in Blazar Transients: X-Ray Time Lags and Spectral Formation
耀变体喷流的电磁辐射经常表现出很强的可变性,从射电到$γ$射线频率。在少数情况下,这种变异性是用傅立叶时间滞后来表征的,例如用BeppoSAX在Mrk~421的X射线中探测到的时间滞后。缺乏一个理论框架来解释的数据,促使我们开发一个新的模型的形成的X射线光谱和时间滞后的blazar喷流的基础上的输运方程,包括条款描述随机费米加速,同步加速器损失,冲击加速,绝热膨胀和空间扩散。我们导出了电子分布的傅里叶变换的精确解,并用它来计算同步辐射光谱的傅里叶变换和相关的X射线时间滞后。同样的理论框架也被用来计算峰值耀斑X射线光谱,假设一个稳态的电子分布期间达到的耀斑的峰值。通过比较Mrk~421的理论预测与观测数据,对模型参数进行了约束。由此产生的综合模型产量,第一次,一个完整的第一性原理的物理解释所观察到的时间滞后的形成和峰值耀斑X射线光谱的形状。它也产生直接估计的冲击强度和随机MHD波加速分量在Mrk~421喷流。
2016-03-23 astro-ph.HE
Blazar Mrk 501 shows rhythmic oscillations in its $γ$-ray emission
起源于blazar内部区域的准周期振荡(QPO)可以为blazar研究中的一些热点问题提供独特的视角,包括盘喷流连接、中心发动机的相对论喷流发射以及快速旋转的超大质量黑洞附近的其他极端条件。然而,在blazar中搜索QPO存在许多障碍,红噪声优势、检测的适度重要性以及仅持续几个周期的周期性调制使得难以估计检测的真实重要性。在这项工作中,我们报告了一个$\sim$ 330天的QPO在费米/LAT观测的blazar Mrk 501跨越近十年。为了建立结果的一致性,我们采用了多种方法进行时间序列分析,并采用了四种广为人知的方法。其中,Lomb-Scargle周期图和加权小波z变换表示基于频域的方法,而历元折叠和z变换的离散自关联函数是基于时域的分析。功率谱响应方法被用来正确地解释blazar光变曲线中固有的红噪声。发现信号的局部和全局显著性均高于可能的伪检测的99%。在没有多少$γ$ -射线QPO持续超过5个周期的情况下,这可能是我们见证子年时间尺度$γ$ -射线QPO持续近7个周期的少数情况之一。与双超大质量黑洞、相对论喷流和吸积盘有关的许多可能的情况都可以用来解释瞬态QPO。
2019-05-28 astro-ph.HE
Fermi Blazars in the Zwicky Transient Facility Survey: Properties of Large Optical Variations
本研究分析ZTF巡天中47个大光变Fermi耀变体的光学光变,发现两种颜色光变模式,测得稳定态颜色范围,找到RSWB模式拐点及光学与伽马流量的相关性,为相关天体物理研究提供线索。
2024-09-11 astro-ph.HE
A 31.3 day Transient Quasiperiodic Oscillation in Gamma-ray Emission from Blazar S5 0716+714
我们系统地搜索准周期振荡(QPO)信号中的1525个来源中的费米大面积望远镜光变曲线库的月时间尺度。在TeV耀变体S5 0716+714的γ射线波段光变曲线中,利用加权小波Z变换和Lomb-Scargle周期图方法,首次发现了一个31.3 $\pm$ 1.8天的瞬态QPO,它具有7个周期(MJD 55918-56137)。基于功率谱密度和概率分布函数的蒙特卡罗模拟被用来评估QPO的置信水平,结果是$\sim 4.1σ$。季节性自回归积分滑动平均模型的光变曲线显示,这是一个显着的物理QPO。讨论了解释blazar月尺度QPO中偶发QPO现象的物理模型。我们的研究表明,螺旋喷流模型和团簇在弯曲喷流模型中的螺旋运动可以很好地解释这种瞬态QPO现象。
2022-10-17 astro-ph.GA astro-ph.HE
Detection of a Transient Quasi-periodic Oscillation in $γ$-Rays from Blazar PKS 2255-282
本研究利用Fermi-LAT四年观测数据,通过多种傅里叶和时间域分析方法,在blazar PKS 2255-282的γ射线中探测到周期约93天的瞬变准周期振荡,并提出喷流进动或等离子体团块螺旋运动作为流量调制的物理机制。
2024-08-23 astro-ph.HE
A Quasi-periodic Oscillation in the gamma-ray Emission from the Non-blazar Active Galactic Nucleus PKS 0521-36
利用Fermi-LAT第8次通过数据,研究了非耀变体活动星系核(AGN)PKS 0521-36的长期γ射线变率,涵盖2008年8月至2021年3月。结果表明,γ射线通量的直方图服从对数正态分布。有趣的是,在对大约5.8年的(从MJD 56317到58447)两次爆发之间的LAT数据(分别发生在2012年10月和2019年5月),周期约为1.1年的准周期振荡(QPO)在Lomb-Scargle周期图(LSP)、加权小波Z变换(WWZ)和REDFIT结果中发现了约5 σ的显著性。这种准周期信号也出现在对光曲线进行高斯过程建模的结果中。因此,通过四种不同的方法检查QPO的耐用性。这是第一个在温和的光束喷流中发现的伽马射线QPO。我们的研究结果表明,γ射线爆发在γ射线QPO的形成中起着重要的作用。
2021-06-18 astro-ph.HE
A New Eye on the VHE Transient Universe with the HAWC Online Flare Monitor
高海拔水切伦科夫(HAWC)天文台最近开始全面运作,在非常高的能量(VHE; E > 100 GeV)下测量整个天空的2/3。这种新的天空视图提供了探测耀变体耀斑的机会,促进了对其中央引擎动力机制的研究,并提供了一种约束星系际空间中粒子和场性质的途径。HAWC协作组已经实施了一个在线耀斑监测器,以搜索已知或怀疑产生VHE排放的一组耀变体的快速和极端瞬态活动。该项目的目标是足够迅速地发出警报,以形成耀斑的完整多波长图像。我们描述了目前的在线耀斑监测器的状态,证明其有能力通过研究的耀变体Markarian 421和Markarian 501在离线数据中检测耀斑。
2016-10-18 astro-ph.HE
Optical Variability of Blazars in the Tomo-e Gozen Northern Sky Transient Survey
本研究利用Tomo-e Gozen巡天数据探究4LAC星表中耀变体的光学光变,发现高γ射线光子指数的平谱射电类星体光学光变弱、结构函数振幅低且特征时标超10天,推测其光学辐射由吸积盘主导。
2024-05-20 astro-ph.HE
Gamma-ray Quasi-periodic Oscillations in the Changing Look Blazar B2 1420+326 (OQ 334)
Aryabhatta Research Institute of Observational Sciences (ARIES)(阿亚巴塔观测科学研究所);Indian Institute of Astrophysics(印度天体物理研究所)
该研究在变脸耀变体B2 1420+326的费米-拉特光变曲线中探测到周期约10-13天的瞬态准周期振荡,并探讨了其可能的物理机制。
2026-09-21 astro-ph.HE
A possible blazar spectral irregularity case caused by photon--axionlike-particle oscillations
我们报告了在blazar B 0516 $-$ 621的$γ$射线谱中检测到的线状特征,并对用机载大面积望远镜{ \it费米伽马射线空间望远镜(费米)}获得的数据进行了分析。该特征位于$\sim$ 7\,GeV,并进行不同的分析以检查其真实存在。我们确定它具有2.5- 3.0 $σ$的显著性,并谨慎地注意到数据中可能存在的系统性,这可能会降低显著性。这个假定的特征太狭窄,不能用耀变体喷流的辐射过程来解释。相反,它可能是一个信号,由于光子和轴状粒子(ALP)之间的振荡源的射流。我们用光子-ALP振荡模型对谱进行了拟合,发现ALP质量$m_a\leq 10^{-8}$,eV的参数空间和光子与ALP的耦合常数$g_{aγ}$ =1.16-$\times 10^{-10}$,$^{-1}$可以提供对谱线特征的拟合,而$γ$ -射线发射处的磁场固定在0.7G. $m_a$和$g_{aγ}$的范围与以前从几个实验或方法中获得的范围有矛盾,但另一方面与其他一些实验或方法一致。这种光谱特征的情况下,它可能指示ALP的存在,可以检查从其他blazar系统的类似研究,也建议努力建设未来的高能量设施,将具有高灵敏度和光谱分辨率搜索类似的功能的方向。
2021-07-20 astro-ph.HE
Detection of gamma-ray quasi-periodic oscillations in non-blazar AGN PKS 0521-36
本研究利用费米-LAT 15年数据,在非耀变体活动星系核 PKS 0521-36 中探测到多个伽马射线准周期振荡,时间尺度为268至806天,并验证了其与黑洞质量无显著相关性。
2023-12-19 astro-ph.HE
Optical Quasi-periodic Oscillations in the TESS light curves of three blazars
本研究分析三个耀变体的TESS光变曲线,发现周期为2至6天的准周期振荡,归因于喷流扭折不稳定性,并扩展该模型至两个新天体。
2023-12-21 astro-ph.HE
The strange case of the transient HBL blazar 4FGL J1544.3-0649
我们提出了一个多频研究的瞬态$γ$射线源4FGL J1544.3-0649,耀变体表现出显着的行为,提高从一个匿名的中等强度的无线电源,从来没有在高能量检测到的状态,在X射线和$γ$射线天空中最明亮的极端耀变体之一。我们的分析表明,平均$γ$射线谱是很好地描述了一个幂律与$1.87\pm0.04$的光子指数,而100 MeV以上的流量是$(8.0\pm0.9)\times10^{-9}\:{\rm photon\: cm^{-2}\: s^{-1}}$,这增加在活跃状态的源。X射线通量和光谱斜率都是高度可变的,最高的2-10 keV通量达到$(1.28\pm0.05)\times10^{-10}\:{\rm erg\:cm^{-2}\:s^{-1}}$。在几次观测中,X射线光谱硬化到意味着SED峰移动到大于10 keV的能量的点。与许多极端耀变体一样,它的宽带光谱能量分布可以用均匀的单带同步自康普顿轻子模型来描述。我们简要讨论了高能多信使天体物理学的潜在影响的情况下,4FGL J1544.3-0649所示的双重行为并不代表一个孤立的情况下,而是一个迄今未被注意到的相对常见的现象的表现。
2020-11-20 astro-ph.GA astro-ph.HE
Gamma-ray and optical oscillations in the blazar PKS 0537-441
我们考虑了耀变体PKS 0537-441在2008/08/10到2011/08/27的高态期间的\textit{Fermi} $γ$射线光变曲线。周期图在T $\sim$ 280 d时出现峰值,显著性为$\sim$ 99.7 \%。在光学光变曲线中发现了在$\frac{1}{2}$ T处具有类似相关性的峰。考虑到\textit{ Fermi}光变曲线2008-2015的整个持续时间,没有显示出显著的峰,而光学峰仍然有意义。与PKS 2155-304和PG 1553+113的观测结果相比,某些耀变体的月-年振荡似乎是其特征。月尺度的振荡也可能只出现在增强或爆发的阶段,就像PKS 0537-441一样。
2015-12-29 astro-ph.GA astro-ph.HE
Search for Quasi-Periodic Oscillations in TESS light curves of bright Fermi Blazars
本研究在五个明亮费米耀变体的TESS光变曲线中发现2.8-6.5天、显著性≥3σ的准周期振荡,支持扭结不稳定性模型,并通过MCMC模拟验证了参数。
2024-02-06 astro-ph.HE
Exploring Year-timescale Gamma-ray Quasi-Periodic Oscillations in Blazars: Evidence for Supermassive Binary Black Holes Scenario
本研究利用15年Fermi-LAT数据分析了7个耀变体伽马射线光变曲线中的年时间尺度准周期振荡,通过DRW模型和MCMC方法验证信号显著性,并在超大质量双黑洞框架下约束了喷流洛伦兹因子等关键物理参数。
2025-05-29 astro-ph.HE
Detection of Quasiperiodic Oscillations in the Blazar PKS 0735+178 with TESS
Indian Institute of Astrophysics(印度天体物理研究所);Aryabhatta Research Institute of Observational Sciences (ARIES)(阿亚巴塔观测科学研究所);Department of Physics, The College of New Jersey(新泽西学院物理系);Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学李政道研究所)
利用凌日系外行星勘测卫星,通过多种分析技术在耀变体PKS 0735+178光学光变曲线中检测到准周期振荡特征及短耀斑,对光变曲线进行统计检查并探讨了流量行为的解释机制。
2026-08-19 astro-ph.HE
A quasi-periodic oscillation in the blazar J1359+4011
OVRO 40米望远镜自2008年以来一直在监测1200多个blazar的15 GHz无线电通量密度。平谱射电类星体J1359+4011的15 GHz光变曲线显示出强而持久的准周期振荡。振荡的时间尺度在$\sim4$年的时间跨度上在120到150天之间变化。我们将其解释为银河系微类星体低频准周期振荡的活动星系核质量尺度模拟,或者作为“内部”吸积盘中热不稳定性调制吸积流的证据。
2013-09-04 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
A Possible $γ$-ray Quasi-periodic Oscillation of $\sim$ 314 days in the Blazar OJ 287
我们报告的探测到一个可能的$γ$射线准周期振荡(QPO)约314天,在每月分仓0.1 - 300 GeV的$γ$射线{ \it费米} LAT光变曲线的著名BL Lac blazar OJ 287。为了识别和量化OJ 287的$γ$射线光变曲线的QPO性质,我们使用了Lomb-Scargle周期图(LSP)、REDFIT和加权小波z变换(WWZ)分析。我们简要地讨论了可能的放射性大声活动星系核(AGN)的发射模型,可以解释一个$γ$射线QPO这样一个时期的耀变体。在过去的研究中,准静止无线电节点的位置在一年的时间尺度上的变化以及伽马射线和毫米波无线电发射之间的强相关性的报告表明,该信号可能与这些节点有关。
2020-09-29 astro-ph.GA astro-ph.HE
Propagation of very-high-energy $γ$-rays from distant blazars
本研究重新推导了红移与甚高能伽马射线光子指数的关系,发现宇宙对VHE伽马射线比预期更透明,提出EBL吸收与光子-ALP振荡共同影响遥远耀变体VHE伽马射线传播。
2023-06-07 astro-ph.HE
Multi-waveband quasi-periodic oscillations in the light curves of blazar CTA 102 during its 2016-2017 optical outburst
耀变体光变曲线的准周期波动可以提供对潜在发射过程的深入了解。这种类型的通量调制暗示了导致发射的周期性物理过程。CTA 102是$z=1.032$的一个平谱射电类星体,自2016年以来一直表现出显着的活动。CTA 102的多波段光变曲线显示了2016-2017年耀斑期间准周期振荡的迹象。我们的目标是量化的存在下,任何周期性的发射通量在上述期间,并探讨的原因,可以引起it. Techniques,如Lomb-Scargle periodgram和加权小波z变换,观察在不同的频率发射的功率。为了量化主导周期的重要性,考虑功率谱的基本平滑弯曲幂律模型,采用蒙特卡罗技术。此外,使用自回归过程对光变曲线进行建模,以解析地获得主导周期的显著性。最后,使用广义自回归积分移动平均过程对光变曲线进行建模,以检查引入周期性分量是否导致统计上优选的模型。在2016-2017年耀斑期间,在blazar CTA 102的$γ$射线和光学通量中观察到了显著的同步准周期振荡(QPO)。周期性通量调制的主导周期为$\sim$ 7.6天,持续$\sim$ 8个周期(MJD 57710-57770)。所有使用的方法都指向$γ$射线和光通量中的显著($>4σ$)准周期调制。在探索周期性起源的同时,探索了几种可能的模型,并延伸到2016- 2017年的光学耀斑。对探测到的QPO的最好解释似乎是一个增强的发射区域,在喷流内部…
2020-10-14 astro-ph.HE
Quasi-Periodic Oscillations in the long term radio light curves of the blazar AO 0235+164
本文对密歇根大学射电天文台在4.8 GHz、8.0 GHz和14.5 GHz三个中心频率下对BL Lacertae天体AO 0235+164进行的长达三十年的射电观测进行了时间序列分析。在有效同步观测的光变曲线中,我们在所有三个频段检测到了$\sim$ 965天的准周期振荡,以及$\sim$ 1950 d、$\sim$ 1350 d和$\sim$ 660 d的强信号。用数据补偿离散傅里叶变换、广义Lomb-Scargle周期图和加权小波Z变换三种方法分析了信号的周期性。选择这些方法是因为它们具有不同的分析方法,可以对声称的周期进行可靠的测量。发现在$965\pm 50$天的QPO是显著的(至少是$3.5σ$),并且在所有三个射频的整个观察过程中是持续的,并且其他的(可能是谐波)在至少8.0 GHz和14.5 GHz频带中是显著的。我们简要地讨论了这种长期和持久的周期性的起源合理的解释。
2021-01-07 astro-ph.HE
Search for Kink Events in Variable Fermi-LAT Blazars
本研究通过分析9个耀变体样本的γ射线光变曲线识别准周期振荡(QPOs),结合偏振光数据交叉验证,发现偏振光与γ射线QPOs重合的时间段,为喷流扭结事件起源提供初步证据。
2025-04-14 astro-ph.HE
Detection of a quasi-periodic oscillation in the optical light curve of the remarkable blazar AO 0235+164
我们给出了1982 - 2019年期间引力透镜耀变体AO 0235+164的长期光学$R$波段光变曲线分析。几种分析方法得出的结果是,这些数据的周期约为8.13年。此外,这五次大耀斑中的每一次都是明显的双峰,第二次峰在第一次峰之后约2年。与著名的OJ 287系统一起,我们的发现构成了迄今为止发现的耀变体长期准周期光学行为的最可靠的例子之一.一个二元超大质量黑洞系统似乎为这些结果提供了一个很好的解释.
2022-05-07 astro-ph.CO astro-ph.HE
Tentative Blazar Candidate EP240709A Associated with 4FGL J0031.5-5648: NICER and Archival Multiwavelength Observations
针对爱因斯坦探针新发现的暂现源EP240709A,结合NICER后续观测与多波段存档数据,区分耀变体和恒星系统,提出其为活动耀变体候选体并关联4FGL J0031.5-5648。
2024-11-27 astro-ph.HE
Radio and $γ$-ray variability in the BL Lac PKS 0219 -164: Detection of quasi-periodic oscillations in the radio light curve
在这项工作中,我们利用OVRO 15 GHz和2008- 2017年期间的\fermi/LAT观测,探索了blazar PKS 0219-164在无线电和$γ$射线状态下的长期变率特性。我们发现,$γ$射线辐射比射电辐射更易变,这意味着$γ$射线辐射可能起源于更致密的区域,而射电辐射则代表了来自大尺度喷流的连续辐射。此外,在$γ$射线源表现出光谱变化的特点是\emph{ softer-when-brighter}的趋势,一个不太经常观察到的功能,在高能量发射的BL湖。在无线电中,使用Lomb-Scargle周期图和加权小波z变换,我们检测到一个强的准周期振荡(QPO)信号,周期为270 $\pm$ 26天,可能的谐波为550 $\pm$ 42和1150 $\pm$ 157天。在blazar中QPO的检测问题仍处于争论之中的时候,观测到的QPO具有高统计意义($\sim$ 97 - 99%的潜在红噪声过程的全局意义)和持续近10次振荡,可能是blazar光变曲线中QPO检测的最强案例之一。我们讨论了可能导致$γ$射线和射电变率、QPO以及在源的高能发射中看到的消色差行为的各种耀变体模型。
2017-08-21 astro-ph.HE
Probable Quasi-Periodic Oscillations in the {\tt TESS} observations of blazars in the Swift X-ray Survey
本研究发现BL Lac天体在TESS观测中存在准周期振荡,通过多种分析方法验证,可能源于喷流内部的不稳定性或迷你喷流。
2025-12-12 astro-ph.HE
Absorption effects in the blazar's gamma-ray spectra due to luminous stars crossing the jet
活动星系中的伽马射线辐射可能产生于内部喷流中,或者产生于亚秒差距距离的超大质量黑洞(SMBH)附近。伽马射线必须穿过周围的大质量星团,而明亮的恒星可能会意外地出现在观察者的视线附近。在这种情况下,大质量恒星的软辐射可以产生足够的目标,用于瞬时吸收多GeV到TeV能量范围内的伽马射线。我们认为这样的恒星相遇的伽玛射线光谱内产生的大规模星团周围的中央SMBH的效果。我们预测的特性,随时间变化的伽马射线光谱的影响,由于遇到的单个发光的恒星,也恒星双星系统。我们的结论是,在遭遇,伽马射线光谱的活动星系应该陡峭在几十个GeV和硬化的范围内的数百个GeV。作为一个例子,我们考虑这样的影响,从一个典型的耀变体,1ES\ 1959+650(在一个活跃的状态),也在一个无线电星系M87(在一个低的状态)的情况下观察到的光谱。结果表明,观测到的伽玛射线光谱,从耀变体和射电星系,这种瞬态特性的功能,奠定了未来的切伦科夫望远镜阵列的灵敏度。
2021-03-05 astro-ph.HE
Multiwaveband Quasi--periodic Oscillation in the Blazar 3C 454.3
我们报告了在3C 454.3的$γ$射线光变曲线中检测到准周期振荡(QPO)($>4σ$),同时在光学光变曲线中检测到边缘QPO($>2.4σ$)。在这两个波段检测到周期通量调制的主导周期为$\sim 47$天。$γ$射线QPO持续了超过450天(从MJD 56800到57250),导致超过9个观测周期,这是在耀变体光变曲线中检测到的最高周期数之一。由于源的白天过境,光学光变曲线在几乎一半的$γ$射线QPO跨度上没有很好地采样,这可以解释光学QPO的较低意义。光变曲线的自回归积分移动平均(ARIMA)模型显示,在QPO期间,光变曲线具有显著的指数衰减趋势,以及$47$天周期。我们探讨了几个物理模型来解释这种瞬态准周期调制的起源和观测到的通量的整体趋势与一个月一样的周期。这些场景包括一个双黑洞系统,一个靠近超大质量黑洞最内侧稳定圆形轨道的热点,以及旋进喷流。我们的结论是,最有可能的情况下,涉及到一个区域的增强排放内的弯曲射流螺旋移动。螺旋运动产生QPO,射流的曲率($\sim 0.05^{\circ}$ pc $^{-1}$)是光变曲线中观察到的趋势的原因。
2020-12-22 astro-ph.HE
Testing relativistic boost as the cause of gamma-ray quasi-periodic oscillation in a blazar
耀变体中γ射线准周期振荡(QPO)的产生机制尚不清楚。一种可能性是几何模型,其中不需要固有的准周期变化,相对论多普勒因子周期性变化,导致观察到的伽马射线QPO。我们提出了一种方法来测试这个几何模型。我们分析了PG 1553 + 113从2008年8月到2018年2月的{\it Fermi}-LAT数据。根据0.1 - 300 GeV能量范围内的29个四个月平均谱能量分布(SED),我们将{\it Fermi}-LAT能量范围分为三个波段:0.1 - 1 GeV,1 - 10 GeV和10 - 300 GeV。在每个能量范围内的光谱可以成功地拟合的幂律。得到了三个能区的光变曲线和光子指数。然后,在三个狭窄的能量范围内的光变曲线,即,构造了0.2 - 0.5GeV、2 - 5GeV和20 - 40GeV三个窄能区,并计算了这三个窄能区的相对变化幅度。对光曲线进行离散相关分析。结果表明:(1)在0.1GeV以上的能量范围内,光变曲线的变化规律与光变曲线的变化规律相同,(2)在0.1 - 1GeV、1 - 10GeV和10 - 300GeV的能量范围内,三组光子指数基本保持不变;(iii)不同窄能量范围内的相对变化幅度之间的比率等于(在其误差内)通过多普勒效应的预测。我们的研究结果支持相对论助推产生的伽马射线QPO PG 1553 + 113的情况。
2018-09-25 astro-ph.HE
Probable low-frequency quasi-periodic oscillations in blazars from the ZTF survey
本研究基于ZTF时域巡天数据,在5个耀变体中探测到144-196天的低频准周期振荡信号,经多种方法验证显著性达标,推测信号源于高洛伦兹因子进动喷流或喷流螺旋结构中的等离子体团运动。
2023-10-04 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Oscillation in Evolution of Changing-look Blazar OQ 334
研究变化观blazar OQ 334在长时间尺度上的演化,通过$γ$射线谱指数分类三种形态状态并细分演化阶段,发现CLB演化中的振荡现象为其作为blazar演化特殊历元提供了证据。
2024-11-13 astro-ph.HE
A ~4.6 h quasi-periodic oscillation in the BL Lacertae PKS 2155-304?
本文报道了XMM-Newton EPIC/pn探测器在64 k s的观测中,在高能峰值blazar PKS 2155-304的0.3-10 keV辐射中可能探测到了一个约4.6小时的准周期振荡(QPO)。我们确定了一个总调制的光变曲线,并确认了标称周期周期,结构函数和小波分析。有限的光变曲线持续时间仅允许捕获该振荡的3.8个周期,因此排除了对该QPO的非常强的声明,尽管名义上具有高(>3 sigma)统计显著性。我们简要地讨论模型能够产生这样一个时期的耀变体的X射线QPO。
2009-09-11 astro-ph.HE
Quasi-periodic oscillation detected in $γ$-rays in blazar PKS 0346-27
本研究通过Fermi-LAT数据发现耀变体PKS 0346-27存在约100天、3σ显著性的准周期振荡,并利用喷流模型与赤池信息准则推断其源于弯曲喷流内团块的螺旋运动,为喷流弯曲提供了证据。
2023-08-22 astro-ph.HE
Impact of oscillations of photons into axion-like particles on the very-high energy gamma-ray spectrum of the blazar PKS1424+240
甚高能量(VHE)伽马射线与背景辐射场的低能光子进行对产生。这导致河外源的初级伽马射线通量在与河外背景光(EBL)的相互作用中衰减,该背景光从紫外波长延伸到远红外波长。在存在磁场的情况下,伽马射线可以振荡成假想的类轴子粒子(ALP)。这可能会导致宇宙对VHE伽马射线的不透明度降低,因为ALP绕过了对的产生。在这里,证明了光子-ALP转换对PKS 1424 +240光谱的影响。这个耀变体的红移下限最近被确定为$z \geqslant 0.6035$,使其成为在VHE能量下观测到的最远的源。在特定的磁场场景和EBL模型的假设下,推导出光子-ALP耦合,导致整体凹的内禀blazar光谱。
2013-10-08 astro-ph.HE hep-ph
An Emerging Class of Gamma-Ray Flares from Blazars: Beyond One-Zone Models
耀变体从相对论性等离子体喷流中辐射出来,其体洛伦兹因子为Γ ~ 10,沿着我们的视线紧密排列。在一些平谱射电类星体类型的耀变体中,如3C 454.3和3C 279,最近已经探测到伽马射线耀斑,它们具有非常高的光度,在光学和软X射线波段很少或没有对应物。他们挑战了目前宽线区域内的单区轻子辐射模型。后者设想由喷流中相同数量的高度相对论性电子以同步辐射的形式产生光学/X射线发射,这些电子也会通过周围软光子的逆康普顿上散射产生伽马射线。为了迎接挑战,我们在这里提出了一个模型的基础上发出的主要同步辐射光子的宽线区域的等离子体团移动的射流和散射回入射等离子体团的外部等离子体团作为一面镜子。我们认为这两个场景的基础上的静态镜位于BLR之外,和一个替代的移动镜几何形状提供。我们发现,镜像现象可以局部增强密度和各向异性与相关的相对论性提升的软光子内的射流,从而触发明亮的逆康普顿γ射线瞬变从近稳定的光学/X射线同步辐射。在这张照片中,我们解释了最近探测到的来自3C 279的伽马射线耀斑的特别不对称的光变曲线。我们的方案提供了一个有希望的开始,了解不断扩大的类耀变体明亮和瞬态伽马射线活动。
2015-10-21 astro-ph.HE
Detection of quasi-periodic oscillations in the 37 GHz radio light curve of the blazar Ton 599 during 1990-2020
Xinjiang Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院新疆天文台);Aryabhatta Research Institute of Observational Sciences (ARIES)(阿亚巴塔观测科学研究所);Radio Astronomy Laboratory of Crimean Astrophysical Observatory(克里米亚天体物理台射电天文实验室);Indian Institute of Astrophysics (IIA)(印度天体物理研究所);Department of Physics, The College of New Jersey(新泽西学院物理系);FINCA, University of Turku(图尔库大学FINCA);Tuorla Observatory, Department of Physics and Astronomy, University of Turku(图尔库大学图奥拉天文台物理与天文学系);Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学李政道研究所)
研究利用LSP、REDFIT和WWZ分析,在Ton 599的37 GHz射电光变曲线中检测到约2.4年的准周期振荡,并探讨了可能的发射模型。
2026-03-06 astro-ph.CO astro-ph.HE
Study of Multi-Wavelength Variability, Emission Mechanism and Quasi-Periodic Oscillation for Transition Blazar S5 1803+784
本研究通过2019至2023年多波段观测,分析过渡型耀变体S5 1803+784的γ射线辐射,发现约411天准周期振荡及谱指数变化,提出磁等离子体团螺旋运动机制,并验证SSC模型适用性。
2025-03-26 astro-ph.HE
Multiwavelength Variability Analysis of the Blazar PKS 0727-11: A $\sim$168 Days Quasi-periodic Oscillation in Gamma-ray
针对耀变体 PKS 0727-11,通过多种方法确认了伽马射线中约 168.6 天的准周期振荡,并基于双黑洞螺旋喷流模型解释其物理机制,估计主黑洞质量范围。
2025-02-27 astro-ph.HE
About 300 days optical quasi-periodic oscillations in the long-term light curves of the blazar PKS 2155-304
根据卡特琳娜巡天(CSS)收集的长期光变曲线(2005年至2013年)和超新星全天自动巡天(ASAS-SN)(2014 - 2018年),通过四种不同的方法可以很好地确定著名的blazar PKS~2155-304中约300天的光学准周期振荡(QPO):广义Lomb-Scargle周期图(GLSP)法、加权小波Z变换(WWZ)法、历元折叠法和redfit法。基于虚警概率,GLSP确定的周期性显著性水平高于99.9999%。在考虑红噪声影响后,ASAS-SN光变曲线的Redfit为周期性提供了高于99%的置信水平。基于连续自回归(CAR)过程产生的人工光变曲线,检测伪QPO的概率低于0.8%。由CSS和ASAS-SN光变曲线确定的300天的光学周期与文献报道的光学周期一致。此外,还讨论了相对论性标架拖曳效应、双黑洞(BBH)模型和喷流进动模型三种可能的模型来解释PKS 2155-304中的光学QPO。
2022-06-21 astro-ph.GA astro-ph.HE
Searching for quasi periodic oscillations in optical and $γ$-ray emissions $\&$ black hole mass estimation of blazar ON 246
本文利用Fermi-LAT和ASAS-SN的11.5年观测数据,在耀变体ON 246中探测到约2年的准周期信号,并通过多种周期分析方法验证其显著性,最终基于光变特征估计其黑洞质量约为(0.142-8.22)×10⁹倍太阳质量。
2025-04-08 astro-ph.HE
Gaussian Process Modeling $\it{Fermi}$-LAT $γ$-ray Blazar Variability: A Sample of Blazars with $γ$-ray Quasi-periodicities
Blazar变异性可能是由随机过程驱动的。另一方面,最近有报道在耀变体的$\it{Fermi}$ -LAT数据中发现了准周期振荡(QPO)行为。然而,这些QPO信号的意义,由传统的傅立叶类方法仍然受到质疑。我们用两种高斯过程方法CARMA和$\it{celerite}$分析了QPO blazar的$γ$光变曲线,以检验高斯过程描述blazar的$γ$光变曲线的适当性和QPO的存在。我们收集了27个可能具有$γ$射线周期性的耀变体样本,并生成了它们的$\sim11$年$\it{Fermi}$ -LAT光变曲线。将高斯过程模型应用于$γ$的光变曲线,建立了它们的本征功率谱密度。结果表明,在一般情况下,耀变体的$γ$光变曲线可以用CARMA和$\textit{celerite}$模型来描述,说明耀变体的$γ$光变本质上是高斯过程。所得到的PSD通常是斜率在$-0.6$和$-1.7$之间的红噪声形状。在高斯过程模型中发现了PKS 0537 $-$ 441和PG 1553 $+$ 113中$γ$射线QPO的可能证据。
2020-11-20 astro-ph.HE
Optical quasi-periodic oscillation and color behavior of blazar PKS 2155-304
PKS 2155-304是一个在南天被研究得很好的BL Lac天体。收集整理了不同时期的历史光学资料。已经建造了时间跨度为35年的光变曲线。用历元折叠法、Jurkevich法和离散关联函数法分析了R波段光变曲线。结果表明,在光变曲线的大幅度变化的长期趋势上叠加了一个明显的317天(即0.87年)的周期分量。这种光源的变化性伴随着轻微的颜色变化,亮度和颜色指数彼此相关。在长时间尺度上,PKS 2155-304表现出越亮越蓝的趋势,这意味着当光源变亮时光谱变得平坦。
2014-05-27 astro-ph.GA astro-ph.HE
X-ray Flux and Spectral Variability of the TeV Blazars Mrk 421 and PKS 2155-304
我们回顾了迄今为止由各种X射线卫星研究的TeV耀变体Mrk 421和PKS 2155-304的X射线通量和光谱变率特性。Mrk 421和PKS 2155-304分别是北半球和南半球最亮的X射线耀变体。耀变体在完整的电磁波谱中显示出不同时间尺度的通量和光谱变化,从几分钟到几小时、几天、几周、几个月甚至几年。不同时间尺度上的通量和光谱变率可以用来约束发光区的大小,估算超大质量黑洞质量,寻找超大质量黑洞附近的主要发光机制,寻找时间序列数据中的准周期振荡以及其它一些耀变体的物理参数。通量和光谱变化也是解释不同观测时期耀变体喷流和盘发射的主要工具。
2020-09-04 astro-ph.HE
The intergalactic electromagnetic cascade solution for the anomalies from $γ$-ray blazar observations
最近在甚高能(VHE,E >100 GeV)$γ$射线观测方面取得的进展,以及河外背景光(EBL)建模方面的进展,使我们能够寻找新的现象,如$γ$ -类轴子粒子($γ\rightarrow$ ALP)振荡,并探索河外磁场(EGMF)的强度和结构。这些研究通常通过寻找与所谓的仅吸收模型的一些偏差来进行,该模型仅考虑EBL上的初级光子吸收和绝热损失。事实上,有几个迹象表明,只吸收模型是不完整的。我们提出并讨论了星系际电磁级联模型(IECM)-最简单的模型,可以连贯地解释所有已知的异常。该模型具有许多可以用当前和未来的工具搜索的稳健特征。IECM模型可以用作新的背景模板,允许对$γ\rightarrow$ ALP振荡进行更鲁棒的未来搜索。我们的计算的详细说明可以在astro-ph/1609.01013v2(A\&A,印刷版)中找到。
2017-05-15 astro-ph.HE
Study of periodic signals from blazars
寻找耀变体的周期信号是近年来研究的热点。这是因为周期性信号给我们带来了关于耀变体最内部区域附近发生的过程的信息,这些区域大多是我们无法直接观察到的。这些信号提供了对发生在超大质量黑洞附近的一些极端条件的深入了解,这些极端条件导致了相对论性喷流的发射。此外,对耀变体光变曲线特征时间尺度的研究揭示了耀变体物理学中一些具有挑战性的问题,包括盘喷流连接,快速旋转超大质量黑洞附近的强引力和双超大质量黑洞系统的引力波释放。然而,与blazar中的搜索准周期振荡(QPO)相关的许多问题,例如,红噪声优势、检测的适度重要性、仅持续几个周期的周期性调制以及它们的瞬态特性使得难以估计检测的真实重要性。因此,也很难对正在进行的过程的性质做出有意义的推断。本文总结了在blazar多频光变曲线中寻找类星体的研究成果。对耀变体长期观测的时间序列分析表明,在OJ 287(光学)、Mrk 501(伽马射线)、J1043+2408(射电)和PKS 0219-164(射电)等源中存在年时标的类星体。作为可能的解释,我们讨论了一些方案,包括二进制超大质量黑洞系统,Lense-Thirring进动,喷流进动。
2020-02-10 astro-ph.HE
Possible quasi-periodic optical oscillations of ZTF blazars
研究利用ZTF数据发现四个射电星体可能具有准周期光学振荡,通过多种方法分析后,其中两个达到显著性水平,需进一步研究。
2025-11-30 astro-ph.GA astro-ph.HE
Detection of Possible Quasi-periodic Oscillations in the Long-term Optical Light Curve of the BL Lac Object OJ 287
迄今为止,耀变体宽带非热辐射周期性的探测已被证明是难以捉摸的。然而,有一些情况可能导致耀变体光变曲线的准周期性变化。例如,中心超大质量黑洞周围吸积物质的轨道或热/粘性周期原则上可以印在小尺度blazar喷流的多波长发射中,携带关于喷流发射区域内等离子体条件的关键信息。在本文中,我们提出了我们的时间序列分析的结果$\sim 9.2$一年之久,和异常良好的采样光学光变曲线的BL紫胶OJ 287。该研究主要使用我们自己在Mt.波兰的苏霍拉和克拉科夫天文台,以及希腊的雅典天文台。此外,SMARTS观测数据还用于填补数据中的一些空白。采用Lomb-Scargle周期图和加权小波Z变换方法,在光源的光变曲线中寻找可能的准点。这两种方法一致地产生了可能的准周期信号的$\sim 400$和$\sim 800$天的周期,前一个具有$\geq 99\%$的显著性(在潜在的有色噪声上)。一些可能的解释进行了讨论,与优先考虑的调制的射流生产效率的高度磁化的吸积盘。这支持了以前的研究结果和解释最近在文献中报道的OJ 287和其他blazar源。
2016-09-08 astro-ph.HE
Detection of optical quasi-periodic oscillation in the blazar 3C 454.3
Aryabhatta Research Institute of Observational Sciences(ARIES)(阿亚巴塔观测科学研究所);Department of Applied Physics, Mahatma Jyotiba Phule Rohilkhand University(马哈特马·乔蒂巴·普尔罗希勒坎德大学应用物理系);Xinjiang Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院新疆天文台);Abastumani Observatory(阿巴斯图马尼天文台);INAF, Osservatorio Astrofisico di Torino(意大利国家天体物理研究所都灵天文台);Department of Physics, The College of New Jersey(新泽西学院物理系);FINCA, University of Turku(图尔库大学芬兰天体物理学中心);Tuorla Observatory, Department of Physics and Astronomy, University of Turku(图尔库大学图奥拉天文台物理与天文学系);Institute for Astrophysical Research, Boston University(波士顿大学天体物理研究所);Astronomical Institute, Saint Petersburg State University(圣彼得堡国立大学天文研究所)
研究利用19年R波段数据和新数据,发现准周期振荡信号,持续时间长,显著性高,提出两种可能模型并提出新方法区分真实信号与季节性伪信号。
2026-04-30 astro-ph.HE
AGILE and blazar studies
在最初两年的观测中,AGILE探测到了几颗重要的耀变体:3C 279、3C 454.3、PKS 1510-089、S5 0716+714、3C 273、彗星W、Mrk 421和PKS 0537-441。我们获得了3C 454.3的长期覆盖,在能量超过100 MeV的情况下总共超过三个月。3C 273是第一颗被AGILE伽马射线探测器和硬X射线监视器同时探测到的耀变体。S5 0716+714是一个中间BL Lac天体,在光学高态阶段表现出非常快速和强烈的伽马射线瞬变,挑战了当前从旋转黑洞中提取能量的理论模型,而W Comae和Mkn 421是在AGILE机会目标(ToO)重新指向期间被探测到的,并同时被切伦科夫望远镜探测到。由于我们的警报的快速传播,我们能够从其他天文台获得多波长ToO数据,如Spitzer,Swift,RXTE,Suzaku,INTEGRAL,MAGIC,VERITAS,以及通过WEBT Consortium和REM的无线电到光学覆盖,使我们能够研究从无线电到TeV能带的真正同步光谱能量分布。
2009-06-08 astro-ph.HE