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光学颜色演化中准周期振荡:支持宽线活性星系亚 pc 双黑洞系统

星系天体物理 2025-10-17 v1

摘要

光学准周期振荡(QPOs)周期在数百至数千天之间,已被视为宽线活性星系(BLAGN)亚 pc 双黑洞系统的有效指示器。然而,考虑到 BLAGN 的内在变动性(红噪声),仍未确定检测到的光学 QPOs 的物理起源是来自星系变动还是真正来自亚 pc 双黑洞。本文提出一种简单方法,通过检测 BLAGN 时间依赖光学颜色演化中的 QPOs 来支持与亚 pc 双黑洞相关的光学 QPOs。预期与亚 pc 双黑洞相关的光学光度曲线会出现遮蔽的准周期变化,但正常 BLAGN 的光学光度曲线中应存在非准周期性可变遮蔽。通过对持续自回归过程(CAR)模拟的光学光度曲线进行建模,时间历程约为 2800 天(类似 ZTF 中光度曲线的时间历程),QPOs 能在相应的光学颜色演化中被检测到的概率明确小于 3.3×1073.3\times10^{-7},但在模拟的单带光度曲线中,至少两个周期且周期小于 1400 天的光学 QPOs 能被检测到的概率约为 3.1×1023.1\times10^{-2}。因此,置信水平明确高于 5σ\sigma,以支持颜色演化中的 QPOs 不是来自内在 BLAGN 变动,而是真正来自亚 pc 双黑洞。在不久的将来,该方法可应用于通过 ZTF 和即将到来的 LSST 的多带光度曲线搜索可靠的光学 QPOs。

关键词

引用

@article{arxiv.2510.14182,
  title  = {Quasi-periodic oscillations in optical color evolutions to support sub-pc binary black hole systems in broad line active galactic nuclei},
  author = {Zhang XueGuang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2510.14182},
  year   = {2025}
}

备注

5 pages, 4 figures, Accepted to be published in A&A Letters