超大质量黑洞二元 PG 1553+113 中磁引力过程的证据
高能天体物理现象
2025-01-28 v1
摘要
PG1553+113 因其在伽马射线波动性中的准周期振荡 (QPO) 而引起广泛关注，尽管其波动性的起源仍不明确。本研究提出一种物理机制，以解释超大质量黑洞二元 (SMBHB) 系统框架内观察到的伽马射线波动性，同时支持一个新识别的分量隐藏在光度曲线中。对其约 16 年长的 Fermi-LAT 观测光度曲线进行详细分析，使用高斯过程 (GP) 方法。如预期般，2.1 年的 QPO 有效地通过处于亚阻尼 regime 下的 stochastic driven damped simple harmonic oscillator (SHO) 核捕获，而整体的随机性则由带有不可约束阻尼时间尺度的 damped random walk (DRW) 核描述。此外，我们的结果揭示了活跃星系核 (AGN) 波动性中以 Matérn-3/2 核为特征的先前未被识别的分量，通常与系统发生突然能量释放相关。这些发现可在 SMBHB 框架下得到一致解释。大约 2.1 年的 QPO 可能归因于 SMBHB 系统中的轨道运动。Matérn-3/2 分量解释为由于磁场在喷流中受引力扰动所致的磁重联事件所致，这些扰动在一颗黑洞接近另一颗黑洞时发生。与此同时，在本例中，由于系统内新扰动的影响，DRW 核的阻尼时间尺度保持不可约束。
引用
@article{arxiv.2501.15169,
title = {Evidence for Magneto-gravitational Processes in Supermassive Black Hole Binary PG 1553+113},
author = {Haiyun Zhang and Dahai Yan and Li Zhang and Niansheng Tang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.15169},
year = {2025}
}
备注
Accepted for publication in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society