[论文解读] 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 6

一句话总结

本研究利用阿细戈天文台底片档案中的50年照相底片，首次重建了BZBJ1058+5628的历史光学光变曲线，揭示其具有约1个星等的准周期性变化，周期约为6.3年——使其成为少数表现出此类行为的BL Lac对象之一。分析还表征了另外两个耀变体的长期变异性，表明喷流进动可能是长期趋势的潜在成因。

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.

研究动机与目标

• 利用档案照相底片重建未充分研究的耀变体的长期光学光变曲线。
• 在数十年的时间尺度上识别并表征BL Lac对象中的准周期性变异性。
• 研究耀变体光变曲线中长期长期趋势的成因，特别是与喷流进动或内在变化的关系。
• 评估利用历史底片档案探测暗弱、此前未监测的AGN中周期性与长期变异性可行性的可能性。
• 为未来对新识别出的准周期性源（如BZBJ1058+5628）进行多波段监测提供基础。

提出的方法

• 将阿细戈天文台档案（1958–1998年）中的照相底片以1600 dpi、16位灰度分辨率进行数字化处理。
• 使用IRAF/APPHOT测量仪器星等，采用3.0像素孔径，通过同心环估算天空背景。
• 利用Guide Star Catalogue 2.3中的恒星进行测光校准，匹配POSS II的J波段测光系统。
• 通过每张底片上最饱和恒星中心最暗像素确定仪器零点。
• 通过整合多张底片的测量结果构建光变曲线，误差估计基于测光不确定性和校准稳定性。
• 利用射电-X射线谱指数（αrx）对源进行分类，BZBJ1058+5628被确定为高能峰值BL Lac。

实验结果

研究问题

• RQ1 BZBJ1058+5628在50年基线上是否表现出准周期性光学变异性？
• RQ2 BZBJ1058+5628、BZQJ1148+5254和BZBJ1209+4119光变曲线中观测到的长期长期趋势的成因是什么？
• RQ3 历史照相底片档案能否揭示暗弱、未监测耀变体中的周期性或长期变异性？
• RQ4 BZBJ1058+5628中观测到的准周期性是否与喷流进动或其他物理机制一致？
• RQ5 长期变异性幅度如何与源的内在属性（如光谱类型或射电噪度）相关联？

主要发现

• BZBJ1058+5628表现出清晰的准周期性变异性，振幅约1个星等，周期约2300天（6.3年），是少数表现出此类行为的BL Lac对象之一。
• 该源在50年基线上呈现单调递减趋势，速率为0.07 mag/年，叠加于准周期振荡之上。
• BZQJ1148+5254表现出相似斜率的单调下降（0.07 mag/年），但未表现出显著的短时或长期变异性，仅在测光不确定性范围内。
• BZBJ1209+4119表现出轻微上升趋势（0.04 mag/年）并伴随大振幅凹陷，表明其长期行为异常，不符合标准变异性分类。
• 根据其αrx = 0.75，BZBJ1058+5628被分类为高能峰值BL Lac（HBL），位于射电-X射线谱指数图的水平分支上。
• 本研究证明，历史照相底片档案可为暗弱、未监测的耀变体生成可靠的长期光变曲线，从而揭示罕见的准周期性行为。