[論文レビュー] An anomalous concentration of QSOs around NGC 3079

E. M. Burbidge, G. R. Burbidge+2 more|arXiv (Cornell University)|Oct 28, 2005

History and Developments in Astronomy参考文献 1被引用数 3

ひとこと要約

この論文は、NGC 3079から1°以内に少なくとも21個のQSOが物理的に関連している強力な証拠を提示しており、明るいQSOの表面密度は場の平均の100倍にのぼる。この集中が偶然である確率は10⁻⁶未塔であり、重力レンズ効果やマイクロレンズ効果ではこの異常を説明できないため、QSOは宇宙論的距離の対象ではなく、NGC 3079から物理的に噴出されたものであると考えられる。

ABSTRACT

It is shown that there are at least 21 QSOs within 1 degree of the nearby active spiral galaxy NGC3079. Many of them are bright (mag<18) so that the surface density of those closer than 15 arc minutes to the galaxy centre is close to 100 times the average in the field. The probability that this is an accidental configuration is shown to be less or equal to one in a million. Discovery selection effects and microlensing fail by a large factor to explain the phenomenon, suggesting that the QSOs may lie in the same physical space as NGC3079. However, two of them make up the apparently lensed pair 0957+561A, B whose lensing galaxy lies at z=0.355. This problem is discussed in the concluding section.

研究の動機と目的

• 活性銀河NGC 3079周辺に観測されたQSOの高密度集中の統計的有意性を調査すること。
• 選択効果や重力レンズ（マイクロレンズまたは強いレンズ）が観測されたQSOクラスタリングを説明できるかどうかを検証すること。
• QSOがNGC 3079と物理的に関連しているかどうかを評価し、赤方偏移の標準的宇宙論的解釈に挑戦すること。
• 有名なレンズ効果を示す2重QSO 0957+561A,Bの近くに存在するQSO群の異常な近接性とその意味を検討すること。

提案手法

• 光学、電波、X線およびカタログからの複数の調査から、NGC 3079から1°以内の21個のQSO（赤方偏移と等級を含む）のリストを収集した。
• NGC 3079の核から15′および35′以内のQSOの角度距離と表面密度を計算し、m < 18の条件における1平方度あたり約0.3個の場の平均密度と比較した。
• 統計的手法を用いて偶然のクラスタリングの確率を評価し、全体の集中の有意水準が10⁻⁶未塔であると導いた。
• レンズ効果仮説を検証するために、マイクロレンズ光学的厚さとフィールド内でのレンズ効果を受けるQSOの期待数を計算し、観測された過剰分を説明するには不十分であることが判明した。
• Fx > 50×10⁻¹⁴ erg cm⁻² s⁻¹のX線輝度を持つQSOを分析し、NGC 3079から36′以内に4つの源が存在することを確認したが、予想される数は0.12にとどまる。
• 0957+561レンズ系周辺のQSOの空間的クラスタリングを検討し、角度的な近接性と偶然の一致確率が非常に低い（約10⁻⁵）ことを観察した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 NGC 3079周辺に観測されたQSOの集中は統計的に有意であり、偶然によるものではないのか？
• RQ2 標準的な重力レンズ機構（マイクロレンズまたは強いレンズ）が、NGC 3079周辺の明るいQSOの高密度を説明できるか？
• RQ3 4つの非常にX線輝度の高いQSOがNGC 3079の主軸に沿って整列しているが、これは偶然の一致なのか？
• RQ4 すでに重力レンズ効果が知られている0957+561レンズ対の近くにQSOが異常なクラスタリングを示すのは、何が原因か？
• RQ5 QSOがNGC 3079と物理的に関連しており、赤方偏移が宇宙論的でない可能性は考えられるか？

主な発見

• NGC 3079から1°以内に少なくとも21個のQSOが存在し、そのうち7個が18.0未塔の明るさを持つ。これにより、明るいQSOの表面密度は場の平均の約100倍に達する。
• このQSO集中が偶然に発生する確率は10⁻⁶未塔であり、極めて有意な非偶然的クラスタリングであることが示された。
• マイクロレンズおよび強いレンズモデルでは、観測されたQSO過剰分を説明できない。特に、0.355の赤方偏移クラスタでb < 22の条件では、予想されるレンズ効果を受けるQSOの数はわずか約0.3にとどまる。
• Fx > 50×10⁻¹⁴ erg cm⁻² s⁻¹のX線輝度を持つQSOがNGC 3079から36′以内に4つ存在するが、予想される数は約0.12にとどまり、顕著な過剰密度が確認された。
• 4つのQSO（ASV23, ASV24, ASV31, MARK132）が0957+561レンズ対から1.35〜2.36弧分の範囲に位置しており、偶然の一致確率は約10⁻⁵であり、物理的または構造的異常を示唆している。
• 0957+561の近くに第二の異常なQSOクラスタが存在する一方で、NGC 3079の主クラスタと併せ、共通の起源を持つ可能性があり、物理的噴出プロセスに関連している可能性がある。