A complexa variabilidade periódica de PKS 0301-243: dicas de um candidato binário a um buraco negro supermassivo

Na formação hierárquica de galáxias, os binários de buracos negros supermassivos são uma consequência onipresente de fusões frequentes de galáxias, mas os binários subparsec permanecem difíceis de serem confirmados. Modulações de fluxo periódico podem surgir do movimento orbital de buracos negros em binários próximos, enquanto a precessão relativística do jato pode fornecer uma fonte adicional de variabilidade periódica.

Tais assinaturas periódicas motivam-nos, portanto, a identificar candidatos binários próximos. Aqui, relatamos uma periodicidade óptica de $269^{+13}_{-14}$ dias em ambas as bandas g e r do Zwicky Transient Facility do blazar PKS 0301-243, com significados globais corrigidos de $2, 75σ$ e $2, 18σ$, respectivamente.

Este sinal persiste ao longo de 7 ciclos em uma linha de base de aproximadamente 2.000 dias. Interpretamos este período como uma possível modulação associada ao movimento orbital de um buraco negro supermassivo binário.

Uma periodicidade óptica mais longa de $889^{+47}_{-46}$ dias é identificada no Katzman Automatic Imaging Telescope, com significância global corrigida de $1, 97σ$. A periodicidade mais longa abrange aproximadamente 5 ciclos em uma linha de base de aproximadamente 4.500 dias, potencialmente associada à precessão do jato.

Ambas as periodicidades são identificadas independentemente usando vários métodos. Um buraco negro supermassivo binário incorporando um jato relativístico e um disco circunbinário poderia reproduzir o conjunto da curva de luz observada.

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