物理与天文学院张鹏飞和王仲翔研究员在活动星系核的准周期震荡研究中取得新进展

物理与天文学院张鹏飞副研究员和王仲翔研究员所在科研组，近日在活动星系核准周期震荡现象研究中取得新进展。其结果发表在国际天体物理研究核心杂志《天体物理学杂志》(The Astrophysical Journal)上；论文链接：https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/abfafd/pdf。

星系中心的超大质量黑洞具有强活动性时，通常使得中心在电磁波全波段上有明亮的辐射。这类天体统称为活动星系核，是一类在天体物理学中被广泛关注研究的高能天体源。近年来，活动星系核准周期振荡（Quasi-Periodic Oscillation）现象正逐渐成为一个研究热点，这是因为准周期振荡信号可以作为探测星系中心黑洞吸积物理过程的一种独特手段，有时还可以用来探测星系中心是否存在双超大质量黑洞系统。至今，虽然有多个QPO事例被报道，但它们的真实存在性一直是个被质疑的问题。

最近，物理与天文学院张鹏飞副研究员和王仲翔研究员利用美国加州理工学院40米奥文斯谷射电望远镜(OVRO)长期观测数据，在一个活动星系核子类源，射电噪窄线赛福特1星系J0849+5108中，发现了一个176天的准周期震荡信号，其置信度超过5σ（参见图一和二）。该信号共持续了21个周期，约是活动星系核中迄今为止所报道准周期信号中持续周期数最长的一例。

图一：J0849+5108的伽马射线(上图)和射电波段(下图)的光变曲线。其中射电流量有明显的准周期变化，此变化的每个峰值位置在图中用红色箭头给出。可以注意到在标为黄色点的区域，箭头不再对应任何流量峰值位置，表明了准周期信号的消失。

图二：J0849+5108射电波段光变用Weighted Wavelet Z-transform (WWZ; 图左)和Lomb-Scargle Periodogram (LSP; 图右红色柱状图)方法分析得到的功率谱。一个176天的信号可显著看出，通过光变曲线模拟分析方法可定出此信号具有5σ置信度（由信号功率值高于图右的绿色曲线表明）。图左中的竖虚线标出了信号消失的时间。

J0849+5108中的射电辐射来自星系中心从超大质量黑洞产生的喷流，而喷流为什么具有这样暂现的准周期信号还是国际上广泛讨论的一个问题。基于176天周期时间，并结合多波段观测结果，该工作论文讨论了数种信号产生机制，认为喷流的进动或螺旋结构是此信号的可能引发原因，而这代表的是黑洞吸积过程中的不稳定性或喷流的内禀结构。

由于此工作所发现准周期信号的长持续周期使得信号的真实性得到保证，同时起到了对超大质量黑洞吸积或其喷流结构的揭示作用，因此得到了国内外相关研究人员的广泛关注。

该工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、云南省科技厅和云南大学联合基金、以及云南省候选人才培养基金的支持。