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通过ZTF光变曲线中的光学QPO在SDSS J1609+1756中发现的亚秒差距双黑洞系统

星系天体物理 2023-09-18 v1 高能天体物理现象

摘要

光学准周期振荡(QPOs)是活动星系核(AGN)中亚秒差距(sub-pc)双黑洞(BBH)系统最受青睐的标志。本手稿报道了在红移z=0.347z=0.347的类星体SDSS J1609+1756中探测到的稳健光学QPOs。为探测可靠的光学QPOs,应用四种不同方法分析SDSS J1609+1756长达4.45年的ZTF g/r/i波段光变曲线:正弦函数直接拟合结果、广义Lomb-Scargle周期图、自互相关函数与加权小波Z变换方法。四种不同方法均能得到周期约340340天、置信度高于5σ\sigma的可靠光学QPOs,以保证SDSS J1609+1756中光学QPOs的稳健性。同时,基于通过CAR过程模拟光变曲线以追踪AGN内禀活动,可确认高于3σ3\sigma的置信度表明光学QPOs并非内禀AGN活动中的误探测,再次确认了稳健的光学QPOs并强烈指示SDSS J1609+1756中存在中心亚秒差距BBH系统。此外,基于SDSS J1609+1756中宽Balmer发射线的明显红移肩,预期中心BBH系统的空间分离可估计小于107±60107\pm60光日,总黑洞质量接受上限(1.03±0.22)×108M\sim(1.03\pm0.22)\times10^8{\rm M_\odot}。因此,通过ZTF光变曲线探测并报道周期约1年的BBH系统预期光学QPOs是高效可行的,并结合特殊的宽发射线特征,未来应为宽线AGN中BBH系统的空间分离提供进一步线索。

关键词

引用

@article{arxiv.2309.08078,
  title  = {A sub-pc BBH system in SDSS J1609+1756 through optical QPOs in ZTF light curves},
  author = {XueGuang Zhang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2309.08078},
  year   = {2023}
}

备注

13 pages, 2 tables, 1 figures, Accepted to be published in MNRAS