[논문 리뷰] Apparent discordant redshift QSO-galaxy associations

Mart ́ õn Lopez-Corredoira|ArXiv.org|2009. 01. 28.

Astronomy and Astrophysical Research참고 문헌 3인용 수 5

한 줄 요약

이 논문은 고적색편이를 가진 QSO(활성은하핵)와 저적색편이 은하 간의 명백한 물리적 연관성—즉, 고적색편이 QSO가 저적색편이 은하와 물리적으로 연결되어 보이는 사례—를 조사한다. 이는 표준 천체역학적 적색편이 해석에 도전하는 바이다. 논문은 비천체역학적 적색편이에 대한 통계적 증거를 평가하며, 일부 연관성의 경우 우연의 겹침 확률이 10⁻⁸에 이르는 매우 낮은 값을 보이며, 이는 논의가 여전히 열려 있음을 시사한다. 이는 주류 과학계의 기각에도 불구하고 계속된 과학적 검토를 주장한다.

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.

연구 동기 및 목표

• 고적색편이 QSO와 저적색편이 은하 사이에 관측된 물리적 연관성의 통계적 유의성을 평가하기 위해.
• 그러한 연관성이 우연의 겹침, 중력렌즈 효과, 또는 선택편향에 의해 설명될 수 있는지 평가하기 위해.
• 다른 적색편이를 가진 천체들 사이에 관측된 정렬과 가까운 거리가 표준 천체역학적 적색편이 모델에 도전하는지 검토하기 위해.
• 예를 들어 필라멘트, 브리지 등 형태적 연결이 관측된 경우를 분석하고, 낮은 확률의 정렬을 평가하기 위해.
• 다수의 과학계가 기각하고 있음에도 불구하고, 비천체역학적 적색편이 가정에 대해 중립적이고 개방적인 과학적 평가를 주장하기 위해.

제안 방법

• SDSS-3회차 및 5회차 등 QSO 및 은하 설문조사 간의 상관관계를 통계적으로 분석하여, 저적색편이 은하 주변에 고적색편이 QSO가 과잉으로 관측되는지 확인하기 위해.
• 배경에 있는 물체들이 포isson 분포를 따른다고 가정할 때, 배경 QSO가 은하 주변에 우연히 겹치는 확률 추정치를 계산하기 위해.
• 심도 있는 영상 촬영(예: NOT 망원경의 Sloan r’ 대역)을 활용하여, NGC 4319+Mrk 205 및 GC 0248+430와 같은 천체계에서 필라멘트, 브리지, 정렬된 핵을 포함한 물리적 연결을 식별하기 위해.
• 서브초당 분리(예: 0.25” 이하)와 공통 축을 따라 다수의 적색편이를 보이는 개별 사례(예: NEQ3, 3C 343.1, NGC 613)를 평가하기 위해.
• 우연한 정렬의 가능성을 평가하기 위해 통계적 유의성 검정(예: 3.5–σ 및 2.2–σ 수준)을 적용하기 위해.
• 표준 천체역학적 모델과 비교하여, 내재된 적색편이 메커니즘과 발사 모델을 포함한 적색편이 기원에 대한 대안적 가정을 검토하기 위해.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 고적색편이 QSO가 저적색편이 은하 주변에 관측될 때, 이들이 우연의 겹침일 가능성은 얼마인가?
• RQ2 다른 적색편이를 가진 천체들 사이에 관측된 정렬과 물리적 연결(예: 필라멘트, 브리지)은 표준 천체역학적 모델로 설명될 수 있는가?
• RQ3 어떤 QSO-은하 연관성은 매우 낮은 우연의 겹침 확률(예: 10⁻⁸ 이하)을 보이며, 이는 천체역학적 적색편이 해석에 어떤 함의를 갖는가?
• RQ4 선택편향, 군집화, 또는 중력렌즈 효과를 고려한 후에도 QSO와 은하 설문조사 간의 통계적 상관관계는 얼마나 지속되는가?
• RQ5 관측 데이터에 지속적인 이상 현상이 존재하는데도 불구하고, 과학계가 비천체역학적 적색편이 가정을 대부분 기각하는 이유는 무엇인가?

주요 결과

• NEQ3 및 GC 0248+430와 같은 몇몇 QSO-은하 연관성은 필라멘트, 공통 축을 따라 다수의 적색편이 등 물리적 연결을 보이며, 우연의 겹침 확률이 10⁻⁸에 이르는 매우 낮은 값을 보인다.
• 특히 보조축을 따라 저적색편이 은하 주변에 고적색편이 QSO가 과잉으로 관측되며, 이는 SDSS-3회차에서 3.5–σ, SDSS-5회차에서 2.2–σ의 유의수준에 도달하여 비우연적 연관성을 시사한다.
• 3C 343.1(0.25” 분리) 및 2237+0305(0.3” 분리)와 같은 일부 개별 천체계는 QSO가 은하 핵에 매우 가까이 위치해 있어 표준 겹침 모델에 도전한다.
• 일부 QSO(예: PKS 0454+036)에서는 전경 은하의 흡수선이 관측되지 않으며, 고립된 은하의 형태적 왜곡도 없어 물리적 연관성을 더욱 뒷받침한다.
• 광범위한 분석에도 불구하고, 가장 이례적인 사례에 대해 중력렌즈 효과나 선택편향에 의한 설명은 발견되지 않았다.
• 저자는 논의가 여전히 해결되지 않았으며, 주류 과학계의 회의적 태도에도 불구하고 비천체역학적 적색편이 가정에 대한 계속된 과학적 평가를 촉구한다.