Använda rymdobservatorier och markbaserade anläggningar, Kinesiska astronomer har undersökt en blazar känd som PG 1553+113. Resultaten av denna studie kastar mer ljus över detta objekts beteende, vilket indikerar att det är värd för ett supermassivt svart håls binärt system. Forskningen publicerades den 5 oktober på arXiv.org.

Blazarer är mycket kompakta kvasarer förknippade med supermassiva svarta hål (SMBH) i centra för aktiva, jätte elliptiska galaxer. De tillhör en större grupp av aktiva galaxer som är värd för aktiva galaktiska kärnor (AGN), och är de mest talrika extragalaktiska gammastrålkällorna. Deras karakteristiska egenskaper är relativistiska jetstrålar som pekar nästan exakt mot jorden.

Vid en rödförskjutning på 0,5, PG 1553+113 är en blazar som visar upp en 2,2-årig kvasiperiodicitet i sin gammastrålningskurva. Tidigare studier av denna blazar har föreslagit att denna variation kan vara relaterad till en jetprecession i ett binärt SMBH-system. Dock, gammastrålningsljuskurvan visar svagare bloss nära de viktigaste som kan indikera tecken på tvillingstrålarna i systemet.

Därför, ett team av astronomer ledda av Shifeng Huang från Shandong University i Kina beslutade att undersöka röntgenljuskurvan och spektra av PG 1553+113 som observerades mellan 2012 och 2020. De analyserade data som erhölls med NASA:s Swift och Fermi rymdfarkoster, ESA:s XMM-Newton-satellit, samt Owens Valley Radio Observatory (OVRO).

"Vi studerar flödet och spektral variabilitet för PG 1553+113 på långtidsskalor med hjälp av Swift och XMM-Newton röntgendata som samlats in för perioden 2012–2020, " skrev forskarna i tidningen.

Röntgenljuskurvan för PG 1553+113 uppvisar flera huvudsakliga och svaga bloss under den åtta år långa övervakningskampanjen. Det noterades att i allmänhet, de huvudsakliga röntgenblossarna och vissa svaga blossen överensstämmer med motsvarande uppblossningar som observerats på gammastrålningsbandet. Astronomerna observerade ett "hårdare-när-ljusare" beteende i röntgenstrålningen för både huvud- och svaga bloss, och ett "mjukare-när-ljusare" beteende i vilande tillstånd.

Enligt tidningen, Variabiliteten i röntgenbandet beror med största sannolikhet på en precessionseffekt av två jetstrålar i ett supermassivt svart håls binärt system. Astronomerna förklarade att varje svart hål bär sin egen stråle och rörelsen av de svarta hålen på omloppsbanan orsakar den kvasi-periodiska variationen på ljuskurvorna.

Baserat på resultaten för röntgenljuskurvan och korrelationen mellan skivan och strålen, forskarna beräknade massan av detta SMBH binära system. De fann att det primära svarta hålet har en massa på cirka 347 miljoner solmassor, medan den sekundära massan är ungefär 140 miljoner solmassor, vad ger ett massförhållande vid en nivå av 0,41.

Författarna till uppsatsen tillade att deras resultat är osäkra och att fler högkadensobservationer av PG 1553+113 krävs för att dra slutliga slutsatser om SMBH-binären.

© 2021 Science X Network