类星体3C 446射电光变非线性特性分析

类星体有剧烈、大幅度的光变现象,光变研究有助于建立与观测相符的理论模型.这篇文章从密歇根大学射电天文台数据库收集了类星体3C 446射电4.8、8.0和14.5GHz波段的长期观测数据.传统的线性方法难以分析复杂的光变现象,文章采用了集合经验模态分解(Ensemble Empirical Mode Decomposition,EEMD)方法和非线性分析方法相结合,从混沌动力学特性、分形特性和周期性多角度对类星体光变随时间演化的规律进行了较全面的分析,并重点对比分析了除去周期成分或混沌成分前后,光变的周期性和非线性特性是否存在明显区别.分析结果表明,类星体3C 446射电波段光变资料由周期成分、趋势成分和混沌成分组成,光变具有周期性、混沌性和分形特性.除去混沌成分和趋势成分后的光变周期与原始光变资料的周期完全相同,而两者的混沌和分形特性有明显不同.从饱和关联维数来看,重构动力学系统时,除去周期成分和趋势成分后的光变资料比原始光变资料需要更多的独立参量,Kolmogorov熵值表明前者信息的损失率比后者大,系统的混沌程度更高,系统也更复杂,Hurst值表明后者自相似性和长程相关性比前者略强.

类星体3C345的光变周期特性研究

从大量文献资料中，收集了类星体3C345光学B波段的有效观测数据点共1642个，获得了从1896年至1993年的历史光变曲线．用Jurkevich方法计算分析3C345的光变周期，结果表明3C345的长光变周期为10．1±0．8年（或21．8±1．5年），预期2002年1月应该为再次爆发期．

类星体3C 446的光变周期分析

收集了类星体3C 446天体1977年到2006年射电波段4.8 GHz的观测数据。通过对数据的处理获得了长期光变曲线,可以从光变曲线看出其活动是剧烈的。并且利用小波分析方法对3C 446的4.8 GHz波段的数据进行了周期分析,研究结果表明,其射电波段的流量周期约为(7.2±1.2)年。通过其长周期得出其黑洞质量为M=0.9×106M⊙。

类星体3C 273 X射线波段周期特性分析

收集了Ariel V ssI、GINGA、EXOSAT及RXTEX卫星在X射线波段(2-10keV)的观测数据点1059个,获得了类星体3C273从1976年至2008年的历史光变曲线。利用Jurkevich方法及DCF方法计算并分析了类星体3C273的光变周期,结果表明,3C273在X射线波段的光变周期为14.45±0.15年。此外,针对这一光变周期结果,用双黑洞模型对其中心黑洞质量进行了估算和讨论。

类星体3C 273射电波段光变周期分析

文章收集了类星体3C273射电波段22HZ和37HZ较为完备的观测数据,利用Jurkevich方法和离散相关函数对其数据进行分析光变周期,通过J-k方法发现其在22HZ存在7.0yr的可能光变周期,在37HZ存在7.81yr的可能光变周期.通过离散自相关方法发现其在22HZ存在6.98yr的可能光变周期,在37HZ存在7.82yr的可能光变周期.

3C273的光学光变周期

收录了类星体 3C2 73约 1 1 0年的光学资料 ,并在此基础上讨论了光变周期性 .当用两种不同方法 (Jurkevich方法及DCF(离散相关系数 )法 )分析时 ,发现光变曲线中存在周期为 2 .0年、(1 3.65± 0 .2 0 )及 (2 2 .5± 2 .0 )年的周期性 .

基于EMD-AR谱的3C 273光变周期分析

光变是Blazar最显著的观测特征之一,有的光变呈准周期性.Blazar周期光变可能为其中心黑洞和吸积盘等内部物理结构提供重要信息.因此,周期分析对于讨论Blazar的光变有重要意义.结合经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)和自回归(Auto-regressive,AR)模型谱估计方法的优点,提出了一种基于EMD-AR谱的组合光变周期分析新方法.先对观测数据进行EMD分解,得到各阶模态分量,并计算其与原始光变曲线的相关系数,再取相关度高的分量求和后估算AR谱,最后将此功率谱的周期分析方法用于天体的光变数据分析.讨论了EMD-AR谱方法的原理和应用步骤,并用此方法对类星体3C 273在1887—2016年的观测数据进行了分析,得到3C 273的长时标周期分别为:21.23、13.51、11.02、5.51、4.69、3.79、2.76 yr,与文献中常用方法的分析结果有很好的一致性;短时标周期分别为:(30±1)、(15±0.3)、(7.5±0.2)、(10±0.1)、(5±0.6)、(6±0.4)和(3±0.5)min,此结果未见相关报道,这些可能的周期相互还存在近似倍周期的关系,可为进一步的研究提供参考.

Blazar天体3C 66A光学波段准周期光变分析

研究了Blazar天体3C 66A光学波段的准周期光变行为.收集了3C 66A光学V波段将近18 yr (2003-2021年)的测光数据,观测数据主要来源是:上海天文台(ShAO)、 AAVSO (The American Association of Variable Star Observers)数据库、Steward天文台.使用了Jurkevich和Lomb-Scargle两种方法分析了光变数据.Jurkevich方法得到了(850±90) d (~2.3 yr)和(1150±140) d (~3.2 yr)的光变周期,而Lomb-Scargle方法在充分考虑了“红噪声”效应之后同样得到了(869±70) d和(1111±90) d的光变周期,它们的置信水平分别为>99%和> 95%.通过与之前的研究结果比较,发现~2.3 yr的光变周期在3C 66A的历史光变数据中是一个稳定的周期,而~3.2 yr的周期则是不稳定的.

离散相关函数在Blazar天体中的应用

对Edelson和Krolik提出的离散相关分析方法进行了研究,用模拟信号进行了检验,结果表明这是一种比较切实可行的方法。把这种方法应用到类星体3C273的光变周期分析、各波段之间的延时分析和相关性分析中。结果表明:3C273的周期为12.88年左右,其它文献也得到了相似的结论;在延时分析中,3C273的光学波段(U波段)超前于8GHz和37GHz,22GHz超前于8GHz,37GHz超前于15GHz;3C273在红外和光学波段、光学和X射线波段、X射线和射电波段都有较好的相关性,在光学和射电波段的相关性较差。最好,我们还对DCF方法和线性回归方法进行了比较,指出了它在天文数据处理中的优势。