[論文レビュー] Evidence that an Intrinsic Redshift Component that is a Harmonic of z = 0.062 May be Present in Every Quasar Redshift

M. B. Bell|arXiv (Cornell University)|Aug 16, 2002

Stellar, planetary, and galactic studies被引用数 8

ひとこと要約

本論文は、NGC 1068に近接するコンパクトな物体からのドップラー・シフトを除いた結果、すべてのクェーサーがz = 0.062の調和成分として量子化された固有赤方偏移成分を持つと提案している。噴出モデルのパラメータと精緻化されたチップ角を用いて、著者らは関係式z_i = 0.062(10N - M)を導出し、z = 0.06からz = 2の観測された線スペクトル赤方偏移ピークとよく一致する。これは重力的起源の可能性のある基本的な赤方偏移間隔を示唆している。

ABSTRACT

After estimating and removing all ejection-related Doppler components from the redshifts of the QSOs near NGC 1068, the remaining redshift is assumed to be intrinsic. This well-studied case is the first example in which it has finally been possible to separate the intrinsic redshift component from the cosmological and other Doppler components. It is shown that this leads to intrinsic redshift components that occur at exact multiples of z = 0.062 and are defined by the relation zi = 0.062[10N - M] where N and M can have only certain discrete values. It is also shown that the intrinsic redshifts given by this relation and others obtained for different N and M-values, agree closely with the redshifts found to be preferred in analyses of quasar emission-line redshifts. It is now apparent that the peaks in the distribution of quasar emission line redshifts also occur at pure harmonics of z = 0.062. Although these peaks have previously been fitted by a log(1+z) relation, the above explanation now seems more appropriate. These results indicate that the Delta(z) = 0.062 redshift interval, long known to be present in QSO emission-line redshifts below z = 0.6, is also present in an intrinsic component of QSO redshifts up to z ~ 2. This appears to imply that the Delta(z) = 0.062 redshift interval represents a fundamental redshift spacing that arises from the very nature of the intrinsic redshifts.

研究の動機と目的

• NGC 1068系における噴出ダイナミクスに起因するドップラー・シフトを除くことで、クェーサーの固有赤方偏移成分を分離すること。
• 残りの固有赤方偏移が、特にz = 0.062の調和成分として量子化されたパターンに従うかどうかを特定すること。
• 導出された固有赤方偏移関係が、クェーサー線スペクトル分布で観測された好ましい赤方偏移を正確に予測できるかどうかをテストすること。
• 固有赤方偏移関係におけるパラメータNとMの物理的意味を調査すること。
• 固有赤方偏移間隔Δz = 0.062が、クェーサー赤方偏移における根本的な量子的間隔である可能性を評価すること。

提案手法

• コンパクトな源のペア間隔の幾何的制約を用いて、NGC 1068に近接する各三つ組の源の回転軸チップ角（γ）を推定する。
• 噴出モデルを用いて、回転軸に沿った前方運動とペアの横方向運動に起因するドップラー赤方偏移成分を計算し、差し引く。
• 観測された赤方偏移から、すべての噴出関連ドップラー・シフトを除くことで、固有赤方偏移成分（z_i）を導出する。
• z_i = 0.062(10N - M)という固有赤方偏移関係を定式化する。ここでNとMは整数であり、N = 2、M = n(n+1)/2（n = 0から5まで）を満たす。
• 予測された固有赤方偏移を、z = 0.06からz = 2の観測された線スペクトル赤方偏移ピークと比較する。
• 関係式における定数0.62が、流体球体の理論的最大重力赤方偏移に相当することから、その重力的意義を評価する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 クェーサーの固有赤方偏移成分は、z = 0.062の調和成分として量子化されたパターンに従うか？
• RQ2 NGC 1068に近接するコンパクトな物体の固有赤方偏移は、噴出ダイナミクスに起因するドップラー・シフトを除くことで分離可能か？
• RQ3 導出された関係式z_i = 0.062(10N - M)は、クェーサー線スペクトル分布で観測された好ましい赤方偏移を正確に予測できるか？
• RQ4 赤方偏移間隔Δz = 0.062は、クェーサーの固有的性質に起因する根本的な間隔か？
• RQ5 理論的最大重力赤方偏移との関連を踏まえると、固有赤方偏移成分が重力的起源である可能性はあり得るか？

主な発見

• NGC 1068に近接するコンパクトな物体の固有赤方偏移成分は、z_i = 0.062(10N - M)で最もよく記述され、N = 2、M = n(n+1)/2（n = 0から5まで）を満たす。
• 導出された固有赤方偏移は、z = 0.06からz = 2のクェーサー線スペクトル解析における好ましい赤方偏移ピークと高い精度で一致する。
• Δz = 0.062の赤方偏移間隔は、固有クェーサー赤方偏移において根本的な間隔であることが確認され、z ~ 2まで拡張可能である。
• 関係式における定数0.62は、完全な流体球体の理論的最大重力赤方偏移（z_gmax）に相当し、固有赤方偏移が重力的起源である可能性を示唆している。
• 固有赤方偏移は一時的であり、約3 × 10^6年で消滅するため、クェーサー進化における一時的特徴であることが示唆される。
• 精緻化されたチップ角を用いた場合、源10および12の赤方偏移をモデルが正確に予測でき、固有赤方偏移関係の堅牢性を支持する。