活动星系核光学光变基本平面

我们利用来自全天超新星自动巡天 (ASAS-SN) 的均匀光变曲线，研究了活动星系核 (AGN) 光学光变时标、振幅与超大质量黑洞 (SMBH) 质量之间的关系。我们对高 cadence、长基线 ASAS-SN 光变曲线拟合阻尼随机游走 (DRW) 模型，以估计 57 个具有来自反响映射和动力学方法的精确 SMBH 质量测量的 AGN 的特征光变时标 ($\tau_\text{DRW}$) 和振幅 ($\sigma$)。我们证实了 $\tau_\text{DRW}$ 与 SMBH 质量之间存在显著相关性，并发现：$\text{log}_{10}(M_\text{BH}/ \text{M}_\odot) = (1.85\pm0.20)\times\text{log}_{10} (\tau_\text{DRW}/200 \text{ days})+7.59\pm0.08$。在平面模型中引入 $\hat{\sigma}^2 = 2\sigma^2/\tau_\text{DRW}$ 显著改善了残差，我们发现：$\text{log}_{10}(M_\text{BH}/ \text{M}_\odot) = (2.27\pm0.20)\times\text{log}_{10} (\tau_\text{DRW}/200\text{ days})+(1.20\pm0.20)\times\text{log}_{10}(\hat{\sigma}/\text{1 mJy/days}^{1/2})+7.68\pm0.08$，散射为 0.39 dex。我们计算了来自 Milliquas 星表的 203 个亮 ($V<16$ mag) AGN 的 $\tau_\text{DRW}$、$\hat{\sigma}$，并估计了 SMBH 质量，并将这些估计值与 BAT AGN 光谱巡天中 42 个重叠 AGN 的测量值进行了比较。在 10 年内，LSST 可以将此方法扩展到探测 $z\sim1$ 处 $7\lesssim\text{log}_{10}({M_\text{BH}/M_\odot})\lesssim9$ 的 SMBH 和 $z\sim4$ 处 $\textrm{log}_{10}({M_\text{BH}/M_\odot})\sim8.0$ 的 SMBH，而 ASAS-SN 可以探测本地宇宙中 $5\lesssim \textrm{log}_{10}({M_\text{BH}/M_\odot})\lesssim10.5$ 的 SMBH 和 $z\sim2$ 处 $\textrm{log}_{10}({M_\text{BH}/M_\odot})\sim9.0$ 的 SMBH。利用这些数据集测量 AGN 光变将为 SMBH 演化提供一种独特的探测手段，仅通过测光观测就能对跨越几个数量级的 $M_\text{BH}$ 进行估计。