(通讯员 张鹏)近日,理学院大三本科生颜永康为第一作者的论文“An X-ray high-frequency quasi-periodic oscillation in NGC 1365”被国际权威杂志Astronomy & Astrophysics(Nature Index,SCI二区,校内分级国际B)接收并发表,理学院张鹏博士、刘高潮教授为该论文通讯作者(论文链接:https://doi.org/10.1051/0004-6361/202450875)。
准周期振荡(Quasi-Periodic Oscillation,简称QPO)是天体物理学中的一种特殊现象,常见于X射线和γ射线发射源。与周期性现象(如天体的公转或自转)不同,QPO在X射线双星系统或活动星系核(AGN)的X射线爆发中会反复出现,其频率也并非固定不变。由于X射线辐射主要来源于中心致密星体的吸积过程,QPO信号主要产生于距离黑洞非常近的区域,并直接受到黑洞的影响。因此,研究QPO对于揭示黑洞吸积过程和理解极端环境下(如强引力和强磁场)的物理现象至关重要。
在活动星系核中,QPO的检测较为罕见。颜永康在XMM-Newton卫星的大量数据中,通过小波分析技术,在活动星系核NGC 1365中成功检测到了一个周期为4566秒的QPO信号,其置信度高达3.6 sigma(见图1)。值得注意的是,该信号在低能端(0.2-2keV)几乎未被检测到,而在高能端(2-10keV),QPO信号的置信度提升至3.9 sigma(见图2)。能谱分析显示,在高能端存在多条吸收和发射线。这一发现为探究活动星系核中QPO的产生机制提供了新的视角,并有助于我们更深入地理解超大质量黑洞周围的吸积过程及其强引力场的特性。
图1. NGC 1365中的QPO信号
图2. NGC 1365中QPO信号随能段的分布