识别活动星系核光变曲线中任意形状的周期性
星系天体物理
2026-05-26 v2
摘要
大质量黑洞双星预计可作为时间域测光巡天中呈现周期性的活动星系核被观测到。周期性可能起源于不同的物理过程,包括由随时间变化的非轴对称双星势导致的间歇性气体供给黑洞、绕轨道运行的黑洞所束缚的吸积盘发出的辐射的多普勒增亮,以及一个黑洞的吸积盘因另一个黑洞的存在而产生的引力透镜效应。仅在非调制吸积的圆双星中应用多普勒增亮模型时,光变曲线才预测为正弦波,而一般情况下,双星信号预期会呈现更复杂的周期性模式。当前对大质量黑洞双星的搜索依赖于针对准正弦光变曲线设计的技术,但无法识别预测的更复杂的周期性。我们提出了一种替代方法,利用高斯过程,采用足够通用的周期核,用于在不均匀采样且包含真实类星体噪声的光变曲线中识别任意周期性。我们通过分析具有不同基线的模拟光变曲线证明,该方法在识别一般周期性方面优于此前提出的策略。具体而言,我们发现该分析可以检测非正弦周期性(如锯齿形),并且与周期图分析或使用灵活性较低的周期核的高斯过程分析相比,能检索到更高比例的真实周期性。此外,通过比较模拟PTF光变曲线与模拟LSST光变曲线中检索到的周期性比例,我们发现该分析对观测到的周期数最为敏感。该分析的应用有望大幅提升当前和即将开展的大规模时间域测光巡天的科学回报。
引用
@article{arxiv.2512.13688,
title = {Identification of periodicities with arbitrary shapes in AGN light curves},
author = {Lorenzo Bertassi and Maria Charisi and Riccardo Buscicchio and Fabio Rigamonti and Jessie Runnoe and Massimo Dotti},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.13688},
year = {2026}
}
备注
14 pages, 15 figures, Accepted by A&A