Searching for supermassive black hole binaries within SRG/eROSITA-De
Notice bibliographique
Résumé
Context. Supermassive black hole binaries (SMBHBs) with separations on (sub)pc scales represent one of the latest stages of hierarchical galaxy assembly. However, many of these objects are hidden behind large columns of gas and dust at the centers of galaxies and are difficult to detect. In these systems, accretion is expected to take the form of two individual accretion disks around the individual black holes, fed by a larger circumbinary disk. The X-ray and UV emission in these systems are predicted to vary regularly on timescales that are comparable to that of the orbital period of the binary. Aims. This is the first of a series of papers where we continue to search for and characterize SMBHB candidates based on quasiperiodic light curves from the soft X-ray instrument eROSITA on board the Spectrum-Roentgen-Gamma (SRG) observatory and extensive X-ray follow-up. Methods. We searched the multi-epoch SRG/eROSITA all-sky surveys for extragalactic sources that show an “up-down-up-down” or “down-up-down-up” profile (from scan to scan) in their 0.2–2.3 keV flux light curves. We selected sources where the “up” and “down” flux levels vary by at least 3σ. The “down” states were also allowed to correspond to nondetections. We excluded stellar objects, blazars, and radio-loud active galactic nuclei (AGNs) via Gaia DR3 parallaxes and proper motions. We also carried out a visual inspection of the images drawn from the Legacy Survey DR10 and the SIMBAD database. Results. We compiled a sample of 16 sources that are suitable for X-ray follow-up campaigns given their brightness and significant variability between bright and faint SRG/eROSITA flux levels. We triggered extensive Swift-XRT and NICER monitoring campaigns on the best SMBHB candidates to confirm or discard their tentative periodicities. Optical spectroscopic observations confirmed the nuclear and extragalactic nature of 15/16 objects and enabled single-epoch SMBH mass measurements and BPT classifications of the dominant ionization in the host galaxy. Our most promising candidate, eRASSt J0530-4125, exhibits X-ray quasi-periodic variability with a typical time scale of one year in the observed frame. By stacking the X-ray observations of each source in our sample, we found that 14 out of the 15 sources can be modeled by a power law with a photon index ranging from Γ∼1.8−2.8. Based on our selection, we estimate an optimistic upper limit on the fraction of SMBHB candidates to be ∼0.05 per galaxy. We emphasize that further observational evidence is needed to confirm the SMBHB nature of our sources.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».