耀变体的多波段光变分析以及准周期研究

作     者：常鑫 

作者单位：云南师范大学 

学位级别：硕士

导师姓名：易庭丰

授予年度：2022年

学科分类：07[理学] 070401[理学-天体物理] 0704[理学-天文学] 

主      题：耀变体 色指数 周期分析 相关性 黑洞质量 

摘      要：活动星系核是一种能量极高的河外天体,由超大质量黑洞的吸积提供动力。耀变体是活动星系核中最极端的亚类,其相对论喷流指向观测者的方向,特点是光学变化快、亮度高、偏振高且可变,且具有视超光速运动、非热连续辐射和高能伽马射线辐射。耀变体的探索和研究对了解活动星系核具有着深远的意义,通过对耀变体光学变化的研究,可以了解到其内部的复杂的物理现象和机制。本文主要对耀变体不同波段的光学数据进行了相关分析和研究。本文的主要工作内容如下。第一章和第二章分别介绍了活动星系核和耀变体的相关内容,第三章主要介绍了耀变体的光变。第四章中,我们利用云南天文台的1.02米光学望远镜,在2010至2020年间获得了8个典型的耀变体的观测数据,并使用iraf软件对数据进行了处理。我们使用F检验和ANOVA检验方法对耀变体的光变进行了具体分析,结果显示在16个晚上检测到日内光变,光变幅度的分布大部分在百分之几到40%之间。我们还对目标源不同时标的色指数进行了分析,结果显示大部分耀变体都呈现变亮变蓝的色指数趋势,并且不同的时标下有不同的相关性,激波喷流模型对此给出了很好的解释。我们对1ES 1426+42.8天体的日内光变进行了周期分析,发现其可能具有一个P=48.67?13.90分钟的准周期振荡((29)3?),对此最容易的解释是:吸积盘上存在一个单一的主导热点,或者可能是吸积盘中的脉动。通过自相关函数得到了耀变体的最小光变时标,使用这些时标,以及得到的准周期结果,我们估算了黑洞质量,结果和相关文献中所对应的黑洞质量都很接近,说明了光变时标和周期的可靠性。第五章中,我们从欧文斯谷40米望远镜的观测数据中获得了CGRa BS J0141-0928天体在15 GHz射电波段的长时标光变数据。我们分别介绍了Lomb-Scargle-Periodogram(LSP)方法和加权小波Z变换(Weight Wavelet Z-transform,WWZ)方法以及Jurkevich方法,并利用这些方法分析了CGRa BS J0141-0928的光变周期,结果显示该天体具有约为649天的准周期振荡,其置信度为4.4?,其周期可能是由于喷流的螺旋运动产生的。我们利用双指数函数拟合了两次爆发过程,估算了亮温度、光变时标和多普勒因子,由光变时标估算的多普勒因子为3.48,结果表明CGRa BS J0141-0928在射电辐射波段具有显著的聚束效应。另外我们采用离散相关函数方法用于分析射电波段与伽马射线波段和光学R波段之间的相关性,研究发现光学光变与射电光变之间存在很强的相关性,且光学光变超前于射电光变60±44天。