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Stripe-82 类星体的广频ensemble功率谱

星系天体物理 2026-01-28 v2

摘要

变异性是类星体的一个显著特征,可在所有时间尺度和波长处观察到。 研究其属性及其与物理参数(例如黑洞质量和吸积率)之间的相关性,提供了对吸积物理的重要见解。 然而,关于不同发射区域之间确切相互作用的详细图景尚不清晰。 我们将来自 Sloan Digital Sky Survey (SDSS)、Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System 1 (Pan-STARRS1, PS1)、Zwicky Transient Facility (ZTF) 以及 Gaia 太空望远镜的数据组合在一起,以约束Stripe-82区域类星体在宽频率范围(10^{-1} 到 10^{-3} day^{-1}(rest frame))的功率谱。 光曲线被匹配和交叉校准,以获得约 20 年的 r 带数据,覆盖 4037 个类星体。 我们将样本按相同的黑洞质量、吸积率和红移分为bin,测量每个bin中的ensemble功率谱密度(PSD)。 SDSS、ZTF 和 Gaia 的功率谱分别独立测量。 由于 cadence 较为波动,我们无法对 PS1 数据进行测量,但我们讨论了插值技术的使用,最终允许我们将数据一起使用。 我们发现,尽管来自不同调查和年份的数据,SDSS、Gaia 和 ZTF 的ensemble PSD 估计在误差范围内是一致的,这表明类星体的长期 UV/可见光变异性是平稳的。 PSD 形状与弯曲幂律相符,其在高频和低频的谱指数分别为 -2.7 和 -1。 与 PSD 相关的阻尼随机游走拟合明显更差。 PSD 在弯曲点以下的�幅与黑洞质量无关,但存在一定的反相关性与吸积率。 相反,弯曲频率按黑洞质量为 νb\nu_b \propto M_{\mathrm{BH}}^{-0.6\pm0.1} 进行比例缩放,且不依赖于吸积率。

关键词

引用

@article{arxiv.2511.16615,
  title  = {The ensemble broad-frequency power spectrum of Stripe-82 quasars from multiple surveys},
  author = {Vincenzo Petrecca and Iossif E. Papadakis and Maurizio Paolillo and Demetra De Cicco and Franz E. Bauer and Maria Isabel Carnerero and Claudia Maria Raiteri and Marta Fatovic},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2511.16615},
  year   = {2026}
}

备注

Accepted for publication on Astronomy&Astrophysics on Nov. 17