[論文レビュー] Apparent discordant redshift QSO-galaxy associations

Mart ́ õn Lopez-Corredoira|ArXiv.org|Jan 28, 2009

Astronomy and Astrophysical Research参考文献 3被引用数 5

ひとこと要約

この論文は、高赤方偏移のクェเซア（QSO）が低赤方偏移の銀河と物理的に結合していると見なされる事例——つまり、標準的宇宙論的赤方偏移解釈に反する顕著な不一致を示すQSO-銀河連星——を調査する。非宇宙論的赤方偏移の統計的証拠を検討し、一部の連星は10⁻⁸にまで及ぶ極めて低い偶然重ね合わせ確率を示しており、議論は未解決のままであると結論づけ、主流の見解とは対照的に、継続的な科学的吟味を提唱する。

ABSTRACT

An "exotic" idea proposed by Viktor Ambartsumian was that new galaxies are formed through the ejection from older active galaxies. Galaxies beget galaxies, instead of the standard scenario in which galaxies stem from the evolution of the seeds derived from fluctuations in the initial density field. This idea is in some way contained in the speculative proposal that some or all QSOs might be objects ejected by nearby galaxies, and that their redshift is not cosmological (Arp, G./M. Burbidge and others). I will discuss some of the arguments for and against this scenario; in particular, I shall talk about the existence of real physical connections in apparently discordant QSO-galaxy redshift associations. On the one hand, there are many statistical correlations of high-redshift QSOs and nearby galaxies that cannot yet be explained in terms of gravitational lensing, biases, or selection effects; and some particular configurations have very low probabilities of being a projection of background objects. Our understanding of QSOs in general is also far from complete. On the other hand, some cases which were claimed to be anomalous in the past have found an explanation in standard terms. As an example, I will show some cases of our own research into this type: statistics of ULXs around nearby galaxies, and the Flesch & Hardcastle candidate QSOs catalog analysis. My own conclusion is neutral.

研究の動機と目的

• 高赤方偏移のQSOと低赤方偏移の銀河との間の顕著な物理的連星の統計的有意性を評価すること。
• このような連星が偶然の重ね合わせ、重力レンズ効果、または選択バイアスによって説明可能かどうかを評価すること。
• 異なる赤方偏移を持つ天体同士の配置や近接状態が、標準的宇宙論的赤方偏移モデルに挑戦するかどうかを検討すること。
• フィラメントやブリッジといった形態的接続を示すQSOと銀河の事例を分析し、極めて低い確率の配置を評価すること。
• 広く受け入れられていない非宇宙論的赤方偏移仮説について、中立的で開かれた科学的評価を継続すべきであると提唱すること。

提案手法

• SDSS第3期および第5期リリースなどのQSOおよび銀河サーベイ間の相関を統計的に分析し、低赤方偏移の銀河の周囲に高赤方偏移QSOが過剰に存在するかを検出すること。
• 背景にあるQSOが銀河の周囲に偶然重なっている確率を、背景対象のポisson分布を仮定して推定すること。
• 深紫外画像（例：NOT望遠鏡のSloan r’バンド）を用いて、NGC 4319+Mrk 205 や GC 0248+430 などの系で、フィラメント、ブリッジ、一致する核の物理的接続を同定すること。
• 0.25”の分離度を示す3C 343.1 や0.3”の分離度を示す2237+0305 などの個別事例を評価し、複数の赤方偏移が同一軸上に並んでいることを見る。
• 3.5–σおよび2.2–σの有意水準を用いた統計的有意性検定を行い、偶然の配置の可能性を評価すること。
• 赤方偏移の起源に関する代替仮説（内在的赤方偏移機構、発射モデルなど）を検討し、標準的宇宙論モデルと比較すること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 高赤方偏移QSOが低赤方偏移銀河の近くに観測される確率が、偶然の重ね合わせである可能性はどの程度か？
• RQ2 異なる赤方偏移を持つ天体間の観測された配置や物理的接続（例：フィラメント、ブリッジ）は、標準的宇宙論的モデルで説明可能か？
• RQ3 なぜ一部のQSO-銀河連星は極めて低い偶然重ね合わせ確率（例：10⁻⁸以下）を示すのか？ これは宇宙論的赤方偏移解釈にどのような含意をもたらすか？
• RQ4 選択バイアス、クラスタリング、重力レンズ効果を補正した後も、QSOと銀河サーベイ間の統計的相関はどの程度持続するか？
• RQ5 観測データに一貫した異常が存在するにもかかわらず、なぜ科学界は非宇宙論的赤方偏移仮説をほとんど無視しているのか？

主な発見

• NEQ3 や GC 0248+430 といったいくつかのQSO-銀河連星は、フィラメントや共通軸上に複数の赤方偏移を持つなど、物理的接続と配置を示しており、偶然重ね合わせの確率が10⁻⁸にまで低下している。
• 特に小径方向に沿って、低赤方偏移銀河の周囲に高赤方偏移QSOが過剰に存在する現象は、SDSS第3期で3.5–σ、SDSS第5期で2.2–σの有意水準に達しており、非ランダムな関連性を示唆している。
• 3C 343.1（0.25”分離） や 2237+0305（0.3”分離） といった個別系では、QSOが銀河核に極めて近接しており、標準的投影モデルに挑戦する。
• 特定のQSO（例：PKS 0454+036）では、前方の銀河からの吸収線が欠落しており、孤立した銀河では形態的歪みも認められないことから、物理的連星の可能性がさらに高まる。
• 広範な分析にもかかわらず、最も異常な事例に関しては、重力レンズ効果や選択バイアスによる説明は得られていない。
• 著者は、議論が未解決のままであり、主流の懐疑的見解とは対照的に、非宇宙論的赤方偏移仮説の継続的科学的評価を呼びかけている。