耀变体PG 1553+113作为超大质量双黑洞系统
高能天体物理现象
2018-02-21 v2
摘要
BL Lac天体PG 1553+113已被Fermi-LAT持续监测伽马射线超过9年。其更新后的光变曲线现包含5次由高峰值与较长谷值构成的主模式迭代，周期 P \sim 2.2 yr。我们对2015-2017年数据的分析确认了2017年1月出现了一个符合先前趋势的新峰值。此外，我们识别出在多数主峰值（包括最后一个）两侧紧密对称出现的次级峰值（“双峰”）；相关的X射线爆发支持其出现。我们强调上述特征强烈指向两个黑洞（BH）质量约为10^8和10^7 M_sun的双黑洞系统动力学。在近星点时，较小的BH周期性地扰动较重伴星发出的喷流j_1，并触发MHD-动力学撕裂不稳定性。这些导致磁重联及电子加速，产生从光学到X射线波段的同步辐射，以及逆康普顿散射至GeV能段。对于双峰的起源，我们讨论两种可能：单喷流模型，基于较小伴星BH在其内轨道弧上诱导j_1中的附加不稳定性；以及双喷流模型，较小BH支撑其自身的、进动的喷流j_2，贡献较低且特定的GeV辐射。这种兼具时间稳定性与振幅变化的行为暴露了双黑洞动力学在任一喷流中驱动的等离子体不稳定性，并可作为长期寻找的超大质量双黑洞的双重特征。
引用
@article{arxiv.1801.03335,
title = {The Blazar PG 1553+113 as a Binary System of Supermassive Black Holes},
author = {Marco Tavani and Alfonso Cavaliere and Pere Munar-Adrover and Andrea Argan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1801.03335},
year = {2018}
}
备注
15 pages, 5 figures, accepeted by ApJ on December 21, 2017