[論文レビュー] A further discussion on quasar-galaxy associations from gravitational lensing

Xiangping Wu|arXiv (Cornell University)|Dec 24, 1993

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena被引用数 3

ひとこと要約

本論文は、スカイサーベイで観測されたクェーサー銀河連関が、前方に位置する銀河による重力レンズ効果によって説明可能かどうかを調査している。BSPクェーサー数密度関係は、観測データと一致する正および負の連関を予測するが、HV関係は重力レンズによってこのような連関を生じさせないため、サンプル選択における明るさ限界の重要性が浮き彫りになる。

ABSTRACT

Quasar-galaxy associations, if they result from the effect of gravitational lensing by foreground galaxies, depend sensitively on the shape of the quasar number counts. Two kinds of quasar number-magnitude relations are predicted to produce quite different properties in quasar-galaxy associations: the counts of Boyle, Shanks and Peterson (1988; BSP) provide both positive and ``negative" associations between distant quasars and foreground galaxies, relating closely with the knee ($B\approx19.15$) in these counts. However, Hawkins and Véron (1993; HV) quasar data lead to only a positive magnitude-independent quasar-galaxy association. The current observational evidence on quasar-galaxy associations, either positive or null, is shown to be the natural result of gravitational lensing if quasars follow the BSP number-magnitude relation. On the other hand, the HV counts are unable to produce the reported associations by the mechanism of gravitational lensing. It is emphasized that special attention should be paid to the limiting magnitudes in the selected quasar samples when one works on quasar-galaxy associations.

研究の動機と目的

• 前方の銀河による重力レンズ効果が観測されたクェーサー銀河連関を説明可能かどうかを評価すること。
• レンズ効果による連関がクェーサー数密度関係の形状にどのように依存するかを評価すること。
• 観測された連関を説明するために、BSP（1988）とHV（1993）の2つの異なるクェーサー数密度関係の予測を比較すること。
• クェーサーサンプルにおける明るさ限界がレンズ効果の検出に与える影響を強調すること。

提案手法

• Boyle, Shanks, and Peterson（1988）のクェーサー数密度関係を分析し、レンズ効果による連関をモデル化する。
• 同じレンズ効果フレームワークをHawkinsとVéron（1993）のクェーサーカウントに適用し、比較的分析を行う。
• 正および負の両方の連関の有無を、レンズ予測との整合性を診断するための指標として用いる。
• 理論的レンズ効果予測と、クェーサー銀河連関に関する観測データを比較する。
• B ≈ 19.15における明るさのへこみ（knee）が、クェーサーサンプルにおけるレンズシグネチャをどのように形作るかを評価する。
• サンプルの明るさ限界が、レンズ効果による連関の検出可能性に著しく影響することを強調する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 前方の銀河による重力レンズ効果が、観測されたクェーサー銀河連関を説明可能か？
• RQ2 異なるクェーサー数密度関係（BSP対HV）が、レンズ効果による連関の予測にどのように影響するか？
• RQ3 なぜ一部の観測サンプルでは正の連関が観測されるのに対し、他のサンプルでは無効な結果となるのか？これはレンズ効果と整合的か？
• RQ4 B ≈ 19.15における明るさのへこみが、クェーサー調査におけるレンズシグネチャをどのように形作るか？
• RQ5 クェーサーサンプルにおける明るさ限界が、レンズ効果の検出にどのように影響するか？

主な発見

• BSPクェーサー数密度関係は、観測データと一致する正および負のクェーサー銀河連関を予測する。
• HVクェーサーカウントは、観測可能なレンズ効果による連関を生成しないが、報告された観測結果とは矛盾する。
• BSP関係におけるB ≈ 19.15の明るさのへこみが、観測された連関パターンを生成するために不可欠である。
• クェーサーがBSPカウント関係に従う限り、観測されたクェーサー銀河連関は重力レンズによって自然に説明可能である。
• クェーサーサンプルにおける明るさ限界が、レンズ効果の検出可能性に顕著な影響を及ぼすため、サンプル選択を注意深く行う必要がある。
• 観測された連関とHVベースの予測との乖離は、HVカウントがこれらの連関の起源としての重力レンズ効果と整合しないことを示唆する。