Astronomen entdecken einen Blazar mit sinusförmiger Radiovariabilität

Ein internationales Astronomenteam berichtet über die Entdeckung eines Blazars mit hochsignifikanter sinusförmiger Radiovariabilität mithilfe des Owens Valley Radio Observatory (OVRO). Der Befund wurde in einem Forschungsbericht detailliert beschrieben. veröffentlicht 5. August im arXiv Preprint-Repository.

Blazare sind sehr kompakte Quasare, die mit supermassiven Schwarzen Löchern (SMBHs) in den Zentren aktiver, riesiger elliptischer Galaxien in Verbindung stehen. Sie gehören zu einer größeren Gruppe aktiver Galaxien, die aktive galaktische Kerne (AGN) beherbergen, und sind die zahlreichsten extragalaktischen Gammastrahlenquellen. Ihre charakteristischen Merkmale sind relativistische Jets, die fast genau auf die Erde gerichtet sind.

Basierend auf ihren optischen Emissionseigenschaften unterteilen Astronomen Blazare in zwei Klassen: Flachspektrum-Radioquasare (FSRQs), die ausgeprägte und breite optische Emissionslinien aufweisen, und BL Lacertae-Objekte (BL Lacs), bei denen dies nicht der Fall ist.

PKS J0805−0111 wurde erstmals 2007 als FSRQ bei einer Rotverschiebung von 1,39 identifiziert. Weitere Beobachtungen dieses Blazars haben ergeben, dass er möglicherweise ein Doppelsternsystem mit supermassiven Schwarzen Löchern (SMBHB) enthält.

Nun hat eine Gruppe von Astronomen unter der Leitung von Philipe Vergara De La Parra von der Universität Concepción in Chile OVRO eingesetzt, um die Eigenschaften von PKS J0805−0111 zu untersuchen. Dabei stellten sie fest, dass der Blazar ein eigenartiges Verhalten zeigt.

Dem Artikel zufolge zeigt die 15 GHz-Lichtkurve von PKS J0805−0111 eine deutliche sinusförmige Variation, die die Variabilität für einen erheblichen Teil des Beobachtungszeitraums dominiert. Diese Variation hat eine Periode von ungefähr 1,42 Jahren, die sich in Langzeitbeobachtungsdaten als stabil herausgestellt hat.

Die Forscher erklärten, dass die beobachtete Periodizität auf das rote Rauschen der Leistungsspektraldichte (PSD) zurückzuführen sei. Sie fügten hinzu, dass die festgestellte sinusförmige Radiovariation von PKS J0805−0111 zusätzlich zu den regelmäßigen Variationen des Blazars auftritt.

Darüber hinaus stellten die Astronomen fest, dass die sinusförmigen Schwankungen in weniger als einer Periode verschwanden und ebenfalls in weniger als einer Periode wieder auftauchten, und zwar mit unterschiedlichen Amplituden. Daher sagen sie voraus, dass die sinusförmigen Variationen in PKS J0805−0111 nach einer Pause von einigen Jahren wieder auftreten werden, mit derselben Periode und in Phase mit den in der Studie berichteten sinusförmigen Variationen.

Zusammenfassend unterstrichen die Autoren der Studie, dass die Eigenschaften der detektierten sinusförmigen Variationen darauf hinweisen, dass es sich um einen SMBHB-Blazar handeln könnte. Wenn das zutrifft, wäre es nach PKS 2131−021 der zweite SMBHB-Blazar, der sinusförmige Variationen in seiner Radiolichtkurve aufweist. Um diese Hypothese zu bestätigen, sind jedoch weitere Beobachtungen von PKS J0805−0111 erforderlich.

„Die Entdeckung eines zweiten SMBHB-Kandidaten, der diese seltenen Eigenschaften aufweist, zeigt, dass PKS 2131-021 kein einzigartiger Einzelfall ist“, schlussfolgerten die Wissenschaftler.

Weitere Informationen:
PV de la Parra et al, PKS~J0805−0111: Ein zweiter Blazar des Owens Valley Radio Observatory zeigt eine hochsignifikante sinusförmige Radiovariabilität – die Spitze des Eisbergs, arXiv (2024). DOI: 10.48550/arxiv.2408.02645

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arXiv

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