[논문 리뷰] BZBJ1058+5628: a new quasi-periodic BL Lac

R. Nesci|arXiv (Cornell University)|2010. 04. 01.

Astrophysics and Cosmic Phenomena참고 문헌 27인용 수 6

한 줄 요약

이 연구는 아시아고 관측소의 50년 분량의 사진 필름 어치 자료를 활용해 BZBJ1058+5628의 최초로 기록된 역사적 적외선 밝기 곡선을 제시한다. 이는 약 1등급의 준주기적 변동성을 보이며 주기 약 6.3년으로, 이러한 행동을 보이는 BL Lac 객체 중 극소수에 속한다. 분석은 다른 두 BL Lac 객체의 장기적 변동성도 특성화하며, 장기적 추세의 원인으로 제트의 진동을 제안한다.

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.

연구 동기 및 목표

• 기록된 사진 필름 자료를 활용해 연구 대상이 되지 않은 BL Lac 객체의 장기적 적외선 밝기 곡선을 복원한다.
• 수십 년에 걸친 BL Lac 객체에서 준주기적 변동성을 식별하고 특성화한다.
• BL Lac 밝기 곡선에서 관찰된 장기적 일관된 추세의 기원을 조사하며, 특히 제트의 진동 또는 내재적 변화와의 관계를 탐색한다.
• 과거에 감시되지 않은 희미한 AGN에서 주기적 및 장기적 변동성을 역사적 필름 자료 앙상블을 통해 탐지할 수 있는지 평가한다.
• BZBJ1058+5628와 같은 새로운 준주기적 소스의 향후 다파장 감시를 위한 기초를 제공한다.

제안 방법

• 1958~1998년 기간 동안 아시아고 관측소 자료에서 확보한 사진 필름을 1600 dpi, 16비트 회색조 해상도로 디지털화하였다.
• IRAF/APPHOT를 사용해 기구적 등급을 측정하였으며, 3.0 픽셀의 개구부와 동심원을 통한 천체배경 추정 방식을 적용하였다.
• 가이드 스타 목록 2.3의 항성 자료를 사용해 광학 보정을 수행하였으며, POSS II의 J-대역 광학 체계와 일치시켰다.
• 각 필름에서 가장 과노출된 별 중심부의 가장 어두운 픽셀을 기준으로 기구적 영점 수준을 결정하였다.
• 여러 필름에 걸친 측정치를 통합하여 밝기 곡선을 구성하였으며, 오차 추정치는 광학 측정 불확실성과 보정 안정성에 기반하였다.
• 라디오-엑스선 스펙트럼 기울기(αrx)를 사용해 소스를 HBL 또는 LBL로 분류하였으며, BZBJ1058+5628는 고에너지 피크를 가진 BL Lac으로 확인되었다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 BZBJ1058+5628는 50년 기간 동안 준주기적 적외선 변동성을 보이는가?
• RQ2 BZBJ1058+5628, BZQJ1148+5254, BZBJ1209+4119의 밝기 곡선에서 관측된 장기적 일관된 추세의 기원은 무엇인가?
• RQ3 역사적 사진 필름 자료 앙상블을 통해 희미하고 감시되지 않은 BL Lac에서 주기적 또는 장기적 변동성을 밝힐 수 있는가?
• RQ4 BZBJ1058+5628에서 관측된 준주기적 변동성은 제트의 진동 또는 다른 물리적 메커니즘과 일치하는가?
• RQ5 장기적 변동성 진폭은 스펙트럼 유형이나 라디오 소음도 등의 내재적 소스 특성과 어떻게 상관관계가 있는가?

주요 결과

• BZBJ1058+5628는 약 1등급의 명확한 준주기적 변동성을 보이며 주기는 약 2300일(6.3년)로, 이러한 행동을 보이는 BL Lac 객체 중 극소수에 속한다.
• 50년 기간 동안 매년 0.07 mag의 단조로운 감소 추세를 보이며, 준주기적 진동에 겹쳐져 있다.
• BZQJ1148+5254는 유사한 기울기(0.07 mag/year)의 단조로운 감소를 보이며, 광학 측정 불확실성 이외의 짧거나 긴 기간의 변동성은 확인되지 않는다.
• BZBJ1209+4119는 매년 0.04 mag의 약간 증가 추세를 보이며, 큰 진폭의 골짜기가 관측되어 표준 변동성 유형에 맞지 않는 이례적인 장기적 행동을 나타낸다.
• αrx = 0.75를 바탕으로 BZBJ1058+5628는 라디오-엑스선 스펙트럼 기울기 다이어그램의 수평 분지에 위치한 고에너지 피크를 가진 BL Lac으로 분류되었다.
• 이 연구는 역사적 사진 필름 자료 앙상블이 희미하고 감시되지 않은 BL Lac에 대해 신뢰할 수 있는 장기적 밝기 곡선을 제공할 수 있음을 입증하며, 희귀한 준주기적 행동의 발견을 가능하게 한다.