Systematic study of the rapid optical-NIR variability of blazars and other AGNs

Abstract

This thesis studies the variability of active galactic nuclei (AGN), an intriguing class of objects among the brightest and most energetic sources in the sky. The main focus of my work is the rapid variability of blazars, a particularly interesting class of AGNs.

I analyzed the long-term color varibility and studied its correlation with the brightness of the sources. I found that in all objects except for flat-spectrum radio quasrs (FSRQ) the variable component is bluer than the observed spectrum itself. In 3C 66A and OJ 287, the best-studied objects here, I found that the relationship between the flux and the spectral index becomes notably more significant whtn outburst are considered individually. I found that for the AGNs in my sample, different object types have different locations in the spectral variability parameter vs. spectral index diagram, which I explain with simple models of variability.

Finally, I studied the microvariability, one of the most intriguing characteristics of blazars. In blazars the microvariability is higher in bluer filters and correlates with the average flux, similarly to the rms-flux relation observed in accreting objects.

Diese Arbeit untersuchtdie Variabilität von aktiven Galaxienkernen. Diese faszinierende Objektklasse befindet sich unter den hellsten und energiereichsten Quellen am Himmel. Hauptbestand meiner Arbeit is die schnelle Veränderlichkeit von Blazaren, einer besonders interessanten Klasse von AGNs.

Ich habe die Langzeitvariabilität der Farbe analisiert und die Relation zwischen Farbe und Helligkeit der Quellen untesucht. In allen Objekten, außer in flat spectrum radio quasars (FSRQ), die variable Komponente blauer ist als das beobachtete Spektrum. Bei 3C66A und OJ 287, den von mir am besten untersuchten Objekten, ist die Zusammenhang von Helligkeit und spektralen Index deutlich signifikanter wenn die Ausbrüche getrennt betrachtet werden. Ich konnte zeigen, dass in einem Diagramm, in den spektralen Variabilitäts-Parameter gegen den spektralen Index aufgetragen wird, verschiedene Objekttypen unterschiedliche Positionen einnehmen. Dies konnte ich mit einfachen Variabilitätsmodellen erklären.

Schließlich untersuchte ich die Mikorvariabilität, eine besonders faszinierende Eigenschaft von Blazaren. In Blazaren ist die Mikrovariabilität höher in den blauen Filter und korreliert mit dem gemittelten Fluss, ähnlich zur rms-flux-Relation, die man in akkretierenden Objekten beobachtet.