АСТРОФИЗИЧЕСКИЙ БЮЛЛЕТЕНЬ, 2024, том 79, № 2, страницы 189–206
О МЕТОДЕ ПОИСКА ВРАЩЕНИЙ ПОЗИЦИОННОГО УГЛА ПОЛЯРИЗАЦИИ КВАЗАРОВ
© 2024
С. С. Савченко1,2,3*, Д. А. Морозова1**, С. Г. Эрштадт1,4, Д. А. Блинов5,6, Г. А. Борман7, А. А. Васильев1, Т. C. Гришина1, А. В. Жовтан7, Е. Н. Копацкая1, Е. Г. Ларионова1, И. C. Троицкий1, Ю. В. Троицкая1, Е. В. Шишкина1, Е. А. Шкодкина1
1Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, 199034 Россия
2Главная (Пулковская) астрономическая обсерватория РАН, Санкт-Петербург, 196140 Россия
3Специальная астрофизическая обсерватория РАН, Нижний Архыз, 369167 Россия
4Институт астрофизических исследований, Бостонский университет, Бостон, Массачусетс 02215, США
5Институт астрофизики, Фонд исследований и технологий «Эллада», Ираклион GR-71110, Греция
6Физический факультет и Институт теоретической и вычислительной физики, Университет Крита, Ираклион GR-70013, Греция
7Крымская астрофизическая обсерватория РАН, Научный, 298409 Россия
*E-mail: s.s.savchenko@spbu.ru, savchenko.s.s@ gmail.com
**E-mail: d.morozova@spbu.ru, comitcont@gmail.com
2Главная (Пулковская) астрономическая обсерватория РАН, Санкт-Петербург, 196140 Россия
3Специальная астрофизическая обсерватория РАН, Нижний Архыз, 369167 Россия
4Институт астрофизических исследований, Бостонский университет, Бостон, Массачусетс 02215, США
5Институт астрофизики, Фонд исследований и технологий «Эллада», Ираклион GR-71110, Греция
6Физический факультет и Институт теоретической и вычислительной физики, Университет Крита, Ираклион GR-70013, Греция
7Крымская астрофизическая обсерватория РАН, Научный, 298409 Россия
*E-mail: s.s.savchenko@spbu.ru, savchenko.s.s@ gmail.com
**E-mail: d.morozova@spbu.ru, comitcont@gmail.com
УДК 524.7-357
Поступила в редакцию 11 сентября 2023 года; после доработки 5 декабря 2023 года; принята к публикации 5 декабря 2023 года
Наблюдения квазаров показывают, что позиционный угол плоскости поляризации приходящего от них излучения сильно варьируется во времени, в том числе обнаруживаются периоды, называемые вращениями, в которые угол изменяется упорядоченно. В работе предложен метод выделения таких событий и оценки их статистической значимости. Работа метода показана на примере длительных поляриметрических наблюдений блазаров CTA 102, 3C 454.3 и OT 081. В ходе анализа кривых блеска найдено 51 вращение позиционного угла поляризации и показано, что у объектов CTA 102 и 3C 454.3 вращения преимущественно направлены в одну сторону.
Ключевые слова:
методики: поляриметрические — методы: анализ данных — галактики: активные
ФинансированиеСписок литературы
Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 23-22-00121, https://rscf.ru/project/23-22-00121/.
Список литературы
1. A. A. Abdo, M. Ackermann, M. Ajello, et al., Nature 463 (7283), 919 (2010). DOI:10.1038/nature08841
2. M. L. Ahnen et al. (MAGIC Collab.), Astron. and Astrophys. 619, id. A45 (2018). DOI:10.1051/0004-6361/201832677
3. D. Blinov, S. G. Jorstad, V. M. Larionov, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 505 (3), 4616 (2021). DOI:10.1093/mnras/stab1484
4. D. Blinov, S. Kiehlmann, V. Pavlidou, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 501 (3), 3715 (2020). DOI:10.1093/mnras/staa3777
5. D. Blinov and V. Pavlidou, Galaxies 7 (2), id. 46 (2019). DOI:10.3390/galaxies7020046
6. D. Blinov, V. Pavlidou, I. Papadakis, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 453 (2), 1669 (2015). DOI:10.1093/mnras/stv1723
7. D. Blinov, V. Pavlidou, I. Papadakis, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 462 (2), 1775 (2016a). DOI:10.1093/mnras/stw1732
8. D. Blinov, V. Pavlidou, I. Papadakis, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 474 (1), 1296 (2018). DOI:10.1093/mnras/stx2786
9. D. Blinov, V. Pavlidou, I. E. Papadakis, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 457 (2), 2252 (2016b). DOI:10.1093/mnras/stw158
10. M. H. Cohen and T. Savolainen, Astron. and Astrophys. 636, id. A79 (2020). DOI:10.1051/0004-6361/201936907
11. L. Di Gesu, I. Donnarumma, F. Tavecchio, et al., Astrophys. J. 938 (1), id. L7 (2022). DOI:10.3847/2041-8213/ac913a
12. L. Di Gesu, H. L. Marshall, S. R. Ehlert, et al., Nature Astronomy 7, 1245 (2023). DOI:10.1038/s41550-023-02032-7
13. D. N. Hosking and L. Sironi, Astrophys. J. 900 (2), id. L23 (2020). DOI:10.3847/2041-8213/abafa6
14. Y. Ikejiri, M. Uemura, M. Sasada, et al., Publ. Astron. Soc. Japan 63, 639 (2011). DOI:10.1093/pasj/63.3.327
15. R. Itoh, K. Nalewajko, Y. Fukazawa, et al., Astrophys. J. 833 (1), article id. 77 (2016). DOI:10.3847/1538-4357/833/1/77
16. N. Jackson and I. W. A. Browne, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 250, 414 (1991). DOI:10.1093/mnras/250.2.414
17. S. Jorstad and A. Marscher, Galaxies 4 (4), id. 47 (2016). DOI:10.3390/galaxies4040047
18. S. G. Jorstad, A. P. Marscher, V. M. Larionov, et al., Astrophys. J. 715 (1), 362 (2010). DOI:10.1088/0004-637X/715/1/362
19. S. Kiehlmann, D. Blinov, I. Liodakis, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 507 (1), 225 (2021). DOI:10.1093/mnras/stab2055
20. S. Kiehlmann, D. Blinov, T. J. Pearson, and I. Liodakis, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 472 (3), 3589 (2017). DOI:10.1093/mnras/stx2167
21. S. Kiehlmann, T. Savolainen, S. G. Jorstad, et al., Astron. and Astrophys. 590, id. A10 (2016). DOI:10.1051/0004-6361/201527725
22. S. Kikuchi, M. Inoue, Y. Mikami, et al., Astron. and Astrophys. 190, L8 (1988).
23. V. Larionov, S. Jorstad, A. Marscher, and P. Smith, Galaxies 4 (4), id. 43 (2016). DOI:10.3390/galaxies4040043
24. V. M. Larionov, S. G. Jorstad, A. P. Marscher, et al., Astron. and Astrophys. 492 (2), 389 (2008). DOI:10.1051/0004-6361:200810937
25. I. Liodakis, D. Blinov, I. Papadakis, and V. Pavlidou, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 465 (4), 4783 (2017). DOI:10.1093/mnras/stw3038
26. A. P. Marscher, Astrophys. J. 780 (1), article id. 87 (2014). DOI:10.1088/0004-637X/780/1/87
27. A. P. Marscher, S. G. Jorstad, F. D. D’Arcangelo, et al., Nature 452 (7190), 966 (2008). DOI:10.1038/nature06895
28. A. P. Marscher, S. G. Jorstad, V. M. Larionov, et al., Astrophys. J. 710 (2), L126 (2010). DOI:10.1088/2041-8205/710/2/L126
29. R. L. Moore, J. R. P. Angel, R. Duerr, et al., Astrophys. J. 260, 415 (1982). DOI:10.1086/160266
30. K. Nalewajko, International Journal of Modern Physics D 19 (6), 701 (2010). DOI:10.1142/S0218271810016853
31. P. Novikova, E. Shishkina, and D. Blinov, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 526 (1), 347 (2023). DOI:10.1093/mnras/stad2747
32. C. M. Raiteri, M. Villata, J. A. Acosta-Pulido, et al., Nature 552 (7685), 374 (2017). DOI:10.1038/nature24623
33. A. L. Roy, Publ. Astron. Soc. Australia 12 (2), 273 (1995).
34. J. D. Scargle, J. P. Norris, B. Jackson, and J. Chiang, Astrophys. J. 764 (2), article id. 167 (2013). DOI:10.1088/0004-637X/764/2/167
35. M. Schmidt, Astrophys. J. 141, 1295 (1965). DOI:10.1086/148217
36. V. Semenov, S. Dyadechkin, and B. Punsly, Science 305 (5686), 978 (2004). DOI:10.1126/science.1100638
37. E. S. Shablovinskaya and V. L. Afanasiev, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 482 (4), 4322 (2019). DOI:10.1093/mnras/sty2943
38. M. Stickel, J. W. Fried, and H. Kuehr, Astron. and Astrophys. Suppl. 98, 393 (1993).
39. M. Uemura, R. Itoh, L. Xu, et al., Galaxies 4 (3), id. 23 (2016). DOI:10.3390/galaxies4030023
40. N. Vlahakis, ASP Conf. Ser. 350, 169 (2006).
41. Z. R. Weaver, S. G. Jorstad, A. P. Marscher, et al., Astrophys. J. Suppl. 260 (1), id. 12 (2022). DOI:10.3847/1538-4365/ac589c
42. W. F. Welsh, Publ. Astron. Soc. Pacific 111 (765), 1347 (1999).
43. V. A. Hagen-Thorn, Astronomicheskii Tsirkulyar 714, 5 (1972).
2. M. L. Ahnen et al. (MAGIC Collab.), Astron. and Astrophys. 619, id. A45 (2018). DOI:10.1051/0004-6361/201832677
3. D. Blinov, S. G. Jorstad, V. M. Larionov, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 505 (3), 4616 (2021). DOI:10.1093/mnras/stab1484
4. D. Blinov, S. Kiehlmann, V. Pavlidou, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 501 (3), 3715 (2020). DOI:10.1093/mnras/staa3777
5. D. Blinov and V. Pavlidou, Galaxies 7 (2), id. 46 (2019). DOI:10.3390/galaxies7020046
6. D. Blinov, V. Pavlidou, I. Papadakis, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 453 (2), 1669 (2015). DOI:10.1093/mnras/stv1723
7. D. Blinov, V. Pavlidou, I. Papadakis, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 462 (2), 1775 (2016a). DOI:10.1093/mnras/stw1732
8. D. Blinov, V. Pavlidou, I. Papadakis, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 474 (1), 1296 (2018). DOI:10.1093/mnras/stx2786
9. D. Blinov, V. Pavlidou, I. E. Papadakis, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 457 (2), 2252 (2016b). DOI:10.1093/mnras/stw158
10. M. H. Cohen and T. Savolainen, Astron. and Astrophys. 636, id. A79 (2020). DOI:10.1051/0004-6361/201936907
11. L. Di Gesu, I. Donnarumma, F. Tavecchio, et al., Astrophys. J. 938 (1), id. L7 (2022). DOI:10.3847/2041-8213/ac913a
12. L. Di Gesu, H. L. Marshall, S. R. Ehlert, et al., Nature Astronomy 7, 1245 (2023). DOI:10.1038/s41550-023-02032-7
13. D. N. Hosking and L. Sironi, Astrophys. J. 900 (2), id. L23 (2020). DOI:10.3847/2041-8213/abafa6
14. Y. Ikejiri, M. Uemura, M. Sasada, et al., Publ. Astron. Soc. Japan 63, 639 (2011). DOI:10.1093/pasj/63.3.327
15. R. Itoh, K. Nalewajko, Y. Fukazawa, et al., Astrophys. J. 833 (1), article id. 77 (2016). DOI:10.3847/1538-4357/833/1/77
16. N. Jackson and I. W. A. Browne, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 250, 414 (1991). DOI:10.1093/mnras/250.2.414
17. S. Jorstad and A. Marscher, Galaxies 4 (4), id. 47 (2016). DOI:10.3390/galaxies4040047
18. S. G. Jorstad, A. P. Marscher, V. M. Larionov, et al., Astrophys. J. 715 (1), 362 (2010). DOI:10.1088/0004-637X/715/1/362
19. S. Kiehlmann, D. Blinov, I. Liodakis, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 507 (1), 225 (2021). DOI:10.1093/mnras/stab2055
20. S. Kiehlmann, D. Blinov, T. J. Pearson, and I. Liodakis, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 472 (3), 3589 (2017). DOI:10.1093/mnras/stx2167
21. S. Kiehlmann, T. Savolainen, S. G. Jorstad, et al., Astron. and Astrophys. 590, id. A10 (2016). DOI:10.1051/0004-6361/201527725
22. S. Kikuchi, M. Inoue, Y. Mikami, et al., Astron. and Astrophys. 190, L8 (1988).
23. V. Larionov, S. Jorstad, A. Marscher, and P. Smith, Galaxies 4 (4), id. 43 (2016). DOI:10.3390/galaxies4040043
24. V. M. Larionov, S. G. Jorstad, A. P. Marscher, et al., Astron. and Astrophys. 492 (2), 389 (2008). DOI:10.1051/0004-6361:200810937
25. I. Liodakis, D. Blinov, I. Papadakis, and V. Pavlidou, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 465 (4), 4783 (2017). DOI:10.1093/mnras/stw3038
26. A. P. Marscher, Astrophys. J. 780 (1), article id. 87 (2014). DOI:10.1088/0004-637X/780/1/87
27. A. P. Marscher, S. G. Jorstad, F. D. D’Arcangelo, et al., Nature 452 (7190), 966 (2008). DOI:10.1038/nature06895
28. A. P. Marscher, S. G. Jorstad, V. M. Larionov, et al., Astrophys. J. 710 (2), L126 (2010). DOI:10.1088/2041-8205/710/2/L126
29. R. L. Moore, J. R. P. Angel, R. Duerr, et al., Astrophys. J. 260, 415 (1982). DOI:10.1086/160266
30. K. Nalewajko, International Journal of Modern Physics D 19 (6), 701 (2010). DOI:10.1142/S0218271810016853
31. P. Novikova, E. Shishkina, and D. Blinov, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 526 (1), 347 (2023). DOI:10.1093/mnras/stad2747
32. C. M. Raiteri, M. Villata, J. A. Acosta-Pulido, et al., Nature 552 (7685), 374 (2017). DOI:10.1038/nature24623
33. A. L. Roy, Publ. Astron. Soc. Australia 12 (2), 273 (1995).
34. J. D. Scargle, J. P. Norris, B. Jackson, and J. Chiang, Astrophys. J. 764 (2), article id. 167 (2013). DOI:10.1088/0004-637X/764/2/167
35. M. Schmidt, Astrophys. J. 141, 1295 (1965). DOI:10.1086/148217
36. V. Semenov, S. Dyadechkin, and B. Punsly, Science 305 (5686), 978 (2004). DOI:10.1126/science.1100638
37. E. S. Shablovinskaya and V. L. Afanasiev, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 482 (4), 4322 (2019). DOI:10.1093/mnras/sty2943
38. M. Stickel, J. W. Fried, and H. Kuehr, Astron. and Astrophys. Suppl. 98, 393 (1993).
39. M. Uemura, R. Itoh, L. Xu, et al., Galaxies 4 (3), id. 23 (2016). DOI:10.3390/galaxies4030023
40. N. Vlahakis, ASP Conf. Ser. 350, 169 (2006).
41. Z. R. Weaver, S. G. Jorstad, A. P. Marscher, et al., Astrophys. J. Suppl. 260 (1), id. 12 (2022). DOI:10.3847/1538-4365/ac589c
42. W. F. Welsh, Publ. Astron. Soc. Pacific 111 (765), 1347 (1999).
43. V. A. Hagen-Thorn, Astronomicheskii Tsirkulyar 714, 5 (1972).
The Method of Searching for Rotations of the Polarization Position Angle of Quasars
© 2024
S. S. Savchenko1,2,3*, D. A. Morozova1**, S. G. Jorstad1,4*, D. A. Blinov5,6, G. A. Borman7, A. A. Vasilyev1, T. S. Grishina1, A. V. Zhovtan7, E. N. Kopatskaya1, E. G. Larionova1, I. S. Troitskiy1, Yu. V. Troitskaya1, E. V. Shishkina1, and E. A. Shkodkina1
1St. Petersburg University, St. Petersburg, 199034 Russia
2Central (Pulkovo) Astronomical Observatory, Russian Academy of Sciences, St. Petersburg, 196140 Russia
3Special Astrophysical Observatory, Russian Academy of Sciences, Nizhnii Arkhyz, 369167 Russia
4Institute for Astrophysical Research, Boston University, Boston, MA 02215 USA
5Institute of Astrophysics, Foundation Research and Technology-Hellas, Vassilika Vouton, Heraklion, GR-71110 Greece
6Department of Physics and Institute for Theoretical and Computational Physics, University of Crete, Heraklion, GR-70013 Greece
7Crimean Astrophysical Observatory, Russian Academy of Sciences, Nauchny, 298409 Russia
*E-mail: s.s.savchenko@spbu.ru, savchenko.s.s@ gmail.com
**E-mail: d.morozova@spbu.ru, comitcont@gmail.com
2Central (Pulkovo) Astronomical Observatory, Russian Academy of Sciences, St. Petersburg, 196140 Russia
3Special Astrophysical Observatory, Russian Academy of Sciences, Nizhnii Arkhyz, 369167 Russia
4Institute for Astrophysical Research, Boston University, Boston, MA 02215 USA
5Institute of Astrophysics, Foundation Research and Technology-Hellas, Vassilika Vouton, Heraklion, GR-71110 Greece
6Department of Physics and Institute for Theoretical and Computational Physics, University of Crete, Heraklion, GR-70013 Greece
7Crimean Astrophysical Observatory, Russian Academy of Sciences, Nauchny, 298409 Russia
*E-mail: s.s.savchenko@spbu.ru, savchenko.s.s@ gmail.com
**E-mail: d.morozova@spbu.ru, comitcont@gmail.com
Observations of quasars show that the polarization position angle of the emission coming from them varies greatly over time, including periods called rotations during which the angle changes in an orderly manner. The study proposes a method for identifying such events and assessing their statistical significance. The operation of the method is demonstrated using the example of long-term polarimetric observations of the blazars CTA 102, 3C 454.3, and OT 081. During the analysis of light curves, 51 rotations of the polarization position angle were found and it was shown that for CTA 102 and 3C 454.3 the rotations are predominantly oriented in one direction.
Keywords:
methods: data analysis techniques: polarimetric quasars: general
К содержанию номера