Infocommunications and Radio Technologies Infocommunications and Radio Technologies ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫЕ И РАДИОЭЛЕКТРОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 2587-9936 52910 АСТРОНОМИЯ (01.03.00) ASTRONOMY (01.03.00) АСТРОНОМИЯ (01.03.00) Unusual by duration and shape of the flare in blazar 3C454.3 Необычное и продолжительное вспышечное явление в блазаре 3С454.3 Вольвач Александр Евгеньевич Volvach Alexandr E volvach@bk.ru Вольвач Лариса Николаевна Volvach Larisa N Ларионов Михаил Григорьевич Larionov Michail G Крымская астрофизическая обсерватория ru Radio Astronomy and Geodynamics Department, Crimean Astrophysical Observatory ru Крымская астрофизическая обсерватория ru Radio Astronomy and Geodynamics Department, Crimean Astrophysical Observatory ru Физический институт им. П. Н. Лебедева РАН, Астрокосмический центр ru Lebedev Physical Institute, Russian Academy of Sciences, Astro Space Center ru 25 09 2020 25 09 2020 3 3 265 276 20 09 2020 https://rusjbpc.ru/en/nauka/article/52910/view

Проанализированы данные длительного многочастотного мониторинга активного ядра галактики (АЯГ) 3С 454.3. Необычная по форме и продолжительности вспышка, которая произошла в объекте в 2010-2020 гг., может быть объяснена явлением, связанным с совпадением плоскостей аккреционного диска (АД) сверхмассивной черной дыры (СМЧД) и орбиты компаньона. Присутствие орбитального периода в 2,3 года и полупериода 1,1 год в вариациях излучения 3С 454.3 в течение последней вспышки свидетельствуют также в пользу указанной гипотезы, а не в пользу резкого изменения гамма- (γ) и доплер- (d) факторов, которые могли бы привести к значительному удлинению наблюдаемого орбитального периода. Существенные по амплитуде мелкомасштабные флуктуации плотности потока излучения во время продолжительной вспышки могут быть следствием неоднородностей материи в АД размерами порядка 1014-1015 см и могут быть использованы для изучения распределения вещества АД. Выполнены оценки уровня возможных гравитационных волн (ГВ), идущих от 3С 454.3.

Data from the long-term multi-frequency monitoring of the active galactic nuclear 3C 454.3 are analyzed. An unusual shape and duration of the flare occurred in the object in 2010-2020. This phenomenon of the flare can be explained by coincidence of the planes of the accretion disk (AD) of the Central supermassive black hole (SMBH) and the orbit of the companion. The presence of the orbital period of 2.3 years and half period 1.1 year in the radiation variations of 3C 454.3 during the flare also supports this hypothesis, rather than a sharp change in the g and Doppler (d) factors that could lead to a significant extension of the observed orbital period. Large amplitude small-scale fluctuations in the radiation flux density during a long flare can be the result of inhomogeneities of matter in AD with dimensions of the order of 1014-1015 cm and can be used to study the substance of AD. Estimates of the level of possible gravitational waves (GW) coming from 3C 454.3 are made.

 активные ядра галактик черные дыры гравитационные волны active galactic nuclei black holes gravitational waves Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта 19-29-11005 (А.Е.В., М.Г.Л.). В исследовании использованы данные программы мониторинга 40-метрового радиотелескопа OVRO [6], которая частично поддержана грантами НАСА NNX08AW31G, NNX11A043G, NNX14AQ89G и NSF, а также грантами AST-0808050 и AST-1109911.

Ефанов В. А., Моисеев И. Г., Нестеров Н. С. Обзор внегалактических радиоисточников на волне 1,35 см // Изв. КрАО. 1979. Т. 60. С. 3-13. Efanov V. A., Moiseev I. G., Nesterov N. S. Obzor vnegalakticheskih radioistochnikov na volne 1,35 sm // Izv. KrAO. 1979. T. 60. S. 3-13. Вольвач А. Е., Вольвач Л. Н., Ларионов М. Г. и др. Корреляция развития вспышечного явления в блазаре 3С 454.3 в радио- и оптическом диапазонах // Астрон. журн. 2008. Т. 85, № 11. С. 963-971. Vol'vach A. E., Vol'vach L. N., Larionov M. G. i dr. Korrelyaciya razvitiya vspyshechnogo yavleniya v blazare 3S 454.3 v radio- i opticheskom diapazonah // Astron. zhurn. 2008. T. 85, № 11. S. 963-971. Вольвач А. Е., Вольвач Л. Н., Кутькин А. М. и др. Субпарсековая структура двойных сверхмассивных черных дыр в ядрах активных галактик // Астрон. журн. 2010. Т. 87, № 1. С. 33-42. Vol'vach A. E., Vol'vach L. N., Kut'kin A. M. i dr. Subparsekovaya struktura dvoynyh sverhmassivnyh chernyh dyr v yadrah aktivnyh galaktik // Astron. zhurn. 2010. T. 87, № 1. S. 33-42. Вольвач А. Е., Вольвач Л. Н., Кутькин А. М., Сергеев С. Г., Дорошенко В. Т., Назаров С. В., Борман Г. В., Пушкарев А. Б., Чеснок Н. Г. Многочастотные исследования нестационарного излучения блазара 3С 454.3 // Астрон. журн. 2011. Т. 88, № 7.С. 662-670. Vol'vach A. E., Vol'vach L. N., Kut'kin A. M., Sergeev S. G., Doroshenko V. T., Nazarov S. V., Borman G. V., Pushkarev A. B., Chesnok N. G. Mnogochastotnye issledovaniya nestacionarnogo izlucheniya blazara 3S 454.3 // Astron. zhurn. 2011. T. 88, № 7.S. 662-670. Вольвач А. Е., Кутькин А. М., Ларионов М. Г., Вольвач Л. Н. и др. Продолжительное вспышечное явление в блазаре 3С 454.3 // Астрон. журн. 2013. T. 90, № 1. С. 53-59. Vol'vach A. E., Kut'kin A. M., Larionov M. G., Vol'vach L. N. i dr. Prodolzhitel'noe vspyshechnoe yavlenie v blazare 3S 454.3 // Astron. zhurn. 2013. T. 90, № 1. S. 53-59. Richards J. L., Max-Moerbeck W., Pavlidou V. et al. Blazars in the Fermi era: the OVRO 40 m telescope monitoring program // ApJS, 2011, vol. 194:29, pp. 1-22. Richards J. L., Max-Moerbeck W., Pavlidou V. et al. Blazars in the Fermi era: the OVRO 40 m telescope monitoring program // ApJS, 2011, vol. 194:29, pp. 1-22. Sasada M., Uemura M., Arai A. et al. Multiband Photopolarimetric Monitoring of an Outburst of the Blazar 3C 454.3 in 2007 // PASJ, 2010, vol. 62, no. 3, pp. 645-652. Sasada M., Uemura M., Arai A. et al. Multiband Photopolarimetric Monitoring of an Outburst of the Blazar 3C 454.3 in 2007 // PASJ, 2010, vol. 62, no. 3, pp. 645-652. Рябов М. И., Сухарев А. Л. Определение характера спектральных и временных изменений потоков радиоизлучения активных ядер галактик и квазаров на различных фазах их активности // Радиофизика и радиоастрономия. 2008. Т. 13, № 3. С. 98-104. Ryabov M. I., Suharev A. L. Opredelenie haraktera spektral'nyh i vremennyh izmeneniy potokov radioizlucheniya aktivnyh yader galaktik i kvazarov na razlichnyh fazah ih aktivnosti // Radiofizika i radioastronomiya. 2008. T. 13, № 3. S. 98-104. Rieger F. M. Periodic variability and binary black hole systems in blazars // AIP Conference Proceedings, 2005, vol. 745, pp. 487-492. Rieger F. M. Periodic variability and binary black hole systems in blazars // AIP Conference Proceedings, 2005, vol. 745, pp. 487-492. Вольвач А. Е., Вольвач Л. Н., Кутькин А. М. и др. Субпарсековая структура двойных сверхмассивных черных дыр в ядрах активных галактик // Астрон. журн. 2010. Т. 87, № 1. С. 33-42. Vol'vach A. E., Vol'vach L. N., Kut'kin A. M. i dr. Subparsekovaya struktura dvoynyh sverhmassivnyh chernyh dyr v yadrah aktivnyh galaktik // Astron. zhurn. 2010. T. 87, № 1. S. 33-42. Вольвач А. Е., Вольвач Л. Н., Ларионов М. Г. и др. Переменность излучения блазара 3С 454.3 за период 40 лет // Астрон. журн. 2007. Т. 84, № 6.С. 503-513. Vol'vach A. E., Vol'vach L. N., Larionov M. G. i dr. Peremennost' izlucheniya blazara 3S 454.3 za period 40 let // Astron. zhurn. 2007. T. 84, № 6.S. 503-513. Вольвач А. Е., Вольвач Л. Н., Ларионов М. Г. Мониторинг вспышечного явления 2014-2018 гг. в блазаре 3С454.3 // Инфокоммуникационные и радиоэлектронные технологии. 2019. Т. 2, № 1. С. 5-12. Vol'vach A. E., Vol'vach L. N., Larionov M. G. Monitoring vspyshechnogo yavleniya 2014-2018 gg. v blazare 3S454.3 // Infokommunikacionnye i radioelektronnye tehnologii. 2019. T. 2, № 1. S. 5-12. Rodriguez C., Taylor G. B., Zavala R.T. et al. A Compact Supermassive Binary Black Hole System // Astrophys. J., 2006, vol. 646, pp. 49-60. Rodriguez C., Taylor G. B., Zavala R.T. et al. A Compact Supermassive Binary Black Hole System // Astrophys. J., 2006, vol. 646, pp. 49-60. Valnonen M. J. New Orbit Solutions for the Precessing Binary Black Hole Model of OJ 287 // ApJ, 2007, vol. 659, pp. 1074-1081. Valnonen M. J. New Orbit Solutions for the Precessing Binary Black Hole Model of OJ 287 // ApJ, 2007, vol. 659, pp. 1074-1081. L. Dey, A. Gopakumar, M. Valtonen, et. al. The Unique Blazar OJ 287 and Its Massive Binary Black Hole Central Engine // Universe, 2019, vol. 5, 108, pp. 1-16. L. Dey, A. Gopakumar, M. Valtonen, et. al. The Unique Blazar OJ 287 and Its Massive Binary Black Hole Central Engine // Universe, 2019, vol. 5, 108, pp. 1-16. Sun Yu-Tao, Liu Jie-Ying, Liu Jin-zhong, Ai Yan-Li, Zhou Ming, Qiao Er-lin. A Research on the Gravitational Wave Radiation of OJ 287 // Chinese Astronomy and Astrophysics, 2011, vol. 35, iss. 2, pp. 123-132. Sun Yu-Tao, Liu Jie-Ying, Liu Jin-zhong, Ai Yan-Li, Zhou Ming, Qiao Er-lin. A Research on the Gravitational Wave Radiation of OJ 287 // Chinese Astronomy and Astrophysics, 2011, vol. 35, iss. 2, pp. 123-132. Hobbs G., Archibald A., Arzoumanian Z. et al. The international pulsar timing array project: using pulsars as a gravitational wave detector // CQGra, 2010, vol. 27, 084013, pp. 1-11. Hobbs G., Archibald A., Arzoumanian Z. et al. The international pulsar timing array project: using pulsars as a gravitational wave detector // CQGra, 2010, vol. 27, 084013, pp. 1-11. Вольвач А. Е., Ларионов М. Г., Вольвач Л. Н., Аллер Х. Д., Аллер М. Ф. Двойные сверхмассивные черные дыры как возможные источники мощного излучения гравитационных волн // Инфокоммуникационные и радиоэлектронные технологии. 2020. Т. 3, № 1. С. 5-23. Vol'vach A. E., Larionov M. G., Vol'vach L. N., Aller H. D., Aller M. F. Dvoynye sverhmassivnye chernye dyry kak vozmozhnye istochniki moschnogo izlucheniya gravitacionnyh voln // Infokommunikacionnye i radioelektronnye tehnologii. 2020. T. 3, № 1. S. 5-23. Вольвач Л. Н., Вольвач А. Е., Ларионов М. Г., Дмитроца А. И. Гигантские вспышки мазера метанола в G358.931-0.030 и возможность детектирования гравитационных волн от тесных массивных звездных систем // Инфокоммуникационные и радиоэлектронные технологии. 2020. Т. 3, № 1. С. 24-31. Vol'vach L. N., Vol'vach A. E., Larionov M. G., Dmitroca A. I. Gigantskie vspyshki mazera metanola v G358.931-0.030 i vozmozhnost' detektirovaniya gravitacionnyh voln ot tesnyh massivnyh zvezdnyh sistem // Infokommunikacionnye i radioelektronnye tehnologii. 2020. T. 3, № 1. S. 24-31. Manchester R. N. The Parkes Pulsar Timing Array // ChJAS, 2006, vol. 6, suppl. 2, pp. 139-147. Manchester R. N. The Parkes Pulsar Timing Array // ChJAS, 2006, vol. 6, suppl. 2, pp. 139-147.