[論文レビュー] BZBJ1058+5628: a new quasi-periodic BL Lac

R. Nesci|arXiv (Cornell University)|Apr 1, 2010

Astrophysics and Cosmic Phenomena参考文献 27被引用数 6

ひとこと要約

本研究では、アサイゴ撮影フィルムアーカイブから得た50年分のフィルムプレートを用いて、BZBJ1058+5628の最初の歴史的光学光曲線を再構築した。その結果、約1マグニチュードの準周期的変動が6.3年周期で確認され、このような性質を持つBLラクティック銀河は極めてまれであることが明らかになった。また、他の2つのBlazarに対しても長期的変動を同定・特徴づけた結果、ジェットの前進運動が長期的傾向の原因である可能性が示唆された。

ABSTRACT

We present the historic photographic light curves of three little known Blazars (two BL Lacs and one FSRQ), BZB J1058+5628, BZQ J1148+5254 and BZB J1209+4119 spanning a time interval of about 50 years, mostly built using the Asiago plate archive. All objects show evident long-term variability, over which short-term variations are superposed. One source, BZB J1058+5628, showed a marked quasi-periodic variability of 1 mag on time scale of about 6.3 years, making it one of the few BL Lac objects with a quasi-periodic behavior.

研究の動機と目的

• アーカイブ保存されたフィルムプレートを用いて、未だ十分に研究されていないBlazarの長期的光学光曲線を再構築すること。
• 数十年にわたるBLラクティック銀河における準周期的変動を同定・特徴づけること。
• Blazarの光曲線に観測される長期的傾向の起源を、ジェットの前進運動や内部的変化と関連付けて調査すること。
• 歴史的フィルムアーカイブを用いて、明るさが低くかつこれまで観測が行われていなかったAGNにおける周期的・長期的変動を検出可能かどうかを評価すること。
• BZBJ1058+5628のような新たに同定された準周期的源の今後の多波長監視の基盤を提供すること。

提案手法

• 1958年から1998年までのアサイゴ天文台アーカイブのフィルムプレートを1600 dpi、16ビットグレースケール解像度でデジタル化した。
• IRAF/APPHOTを用いて、3.0ピクセルのアパーチャと同心円アンプルを用いたスクリーン背景推定により、機器的マグニチュードを測定した。
• ガイドスターカタログ2.3の星を用いて、POSS IIのJバンド光度システムに一致するように、光度校正を実施した。
• 各プレートにおける最も過露出の星の中心部で最も暗いピクセルから、機器ゼロレベルを決定した。
• 複数のプレートにわたる測定値を統合して光曲線を構築し、光度誤差と校正安定性に基づいた不確実性を推定した。
• 電波〜X線スペクトル指数（αrx）を用いて、源をHBLまたはLBLに分類した。BZBJ1058+5628は高エネルギーピークを持つBLラクティック銀河（HBL）と特定された。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 BZBJ1058+5628は50年間の期間にわたり、準周期的な光学的変動を示しているか？
• RQ2 BZBJ1058+5628、BZQJ1148+5254、BZBJ1209+4119の光曲線に観測された長期的傾向の起源は何か？
• RQ3 歴史的フィルムプレートアーカイブは、明るさが低くかつこれまで観測が行われていなかったBlazarにおける周期的または長期的変動を明らかにできるか？
• RQ4 BZBJ1058+5628で観測された準周期的変動は、ジェットの前進運動や他の物理的メカニズムと整合的か？
• RQ5 長期的変動の振幅は、スペクトル型や電波高利得度といった固有の源の性質とどのように相関しているか？

主な発見

• BZBJ1058+5628は、約1マグニチュードの明確な準周期的変動を示しており、周期は約2300日（6.3年）である。この性質を持つBLラクティック銀河は極めてまれである。
• 50年間の期間にわたり、0.07マグニチュード/年という単調な減少傾向が、準周期的揺らぎの上に重畳されている。
• BZQJ1148+5254は、同程度の傾き（0.07マグニチュード/年）の単調な減少を示すが、光度誤差を超える短期間・長期の変動は認められない。
• BZBJ1209+4119は、0.04マグニチュード/年のわずかな増加傾向を示し、大きな振幅のディップを示しており、標準的な変動クラスに当てはまらない異常な長期的挙動を示している。
• BZBJ1058+5628は、αrx = 0.75であるため、電波〜X線スペクトル指数図の水平枝に位置し、高エネルギーピークを持つBLラクティック銀河（HBL）と分類された。
• 本研究では、歴史的フィルムプレートアーカイブが、明るさが低くかつこれまで観測が行われていなかったBlazarに対して、信頼性の高い長期光曲線を提供できることを示した。これにより、稀な準周期的挙動の発見が可能になった。