[论文解读] 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 3

一句话总结

该论文为NGC 3079与至少21个在1°范围内的类星体之间存在物理关联提供了有力证据，其明亮类星体的面密度比场星场平均值高出100倍。该聚集现象为偶然发生的概率小于10⁻⁶，引力透镜效应或微透镜效应无法解释该异常，表明这些类星体更可能是从NGC 3079物理喷出，而非宇宙学距离上的天体。

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.

研究动机与目标

• 调查在活跃螺旋星系NGC 3079附近类星体高密度聚集的统计显著性。
• 检验选择效应或引力透镜效应（微透镜或强透镜）是否能解释观测到的类星体聚集现象。
• 评估类星体是否与NGC 3079在物理上相关联，从而挑战其红移值的标准宇宙学解释。
• 考察一组类星体与著名透镜对0957+561A,B的异常接近性及其影响。

提出的方法

• 从多个巡天（光学、射电、X射线及星表）中整理出NGC 3079周围1°范围内21个类星体的列表，包含红移和星等数据。
• 计算NGC 3079核周围15′和35′范围内的类星体角距离与面密度，并与场星场平均密度（m < 18时约为每平方度0.3个类星体）进行比较。
• 利用统计方法评估偶然聚集的概率，得出整体聚集的显著性水平低于10⁻⁶。
• 通过计算微透镜光学深度和该区域预期的透镜类星体数量，评估透镜假设，发现其不足以解释观测到的过剩。
• 分析X射线类星体（Fx > 50×10⁻¹⁴ erg cm⁻² s⁻¹），发现在NGC 3079周围36′范围内有四个此类源，远超预期的0.12个。
• 检查0957+561透镜系统附近类星体的空间聚集性，注意到其角距离接近，偶然重合的概率极低（≈10⁻⁵）。

实验结果

研究问题

• RQ1 NGC 3079附近类星体的观测聚集是否具有统计显著性，还是可能为偶然？
• RQ2 标准引力透镜机制（微透镜或强透镜）能否解释NGC 3079附近明亮类星体的高密度？
• RQ3 为何四个高X射电亮度类星体沿NGC 3079的光轴对齐，这种对齐是否为偶然？
• RQ4 0957+561透镜对附近类星体的异常聚集现象如何解释，该系统本身已知为引力透镜？
• RQ5 类星体是否可能与NGC 3079在物理上相关联，暗示其红移值非宇宙学性质？

主要发现

• 在NGC 3079周围1°范围内至少存在21个类星体，其中七个星等亮于18.0，导致明亮类星体的面密度约为场星场平均值的100倍。
• 该类星体聚集现象为偶然发生的概率小于10⁻⁶，表明其具有高度显著的非偶然性聚集。
• 微透镜和强透镜模型无法解释观测到的类星体过剩，因为该区域预期的透镜类星体数量远低于观测值（例如，在0.355红移星系团中，b < 22时仅预期约0.3个）。
• 在NGC 3079周围36′范围内有四个X射线明亮类星体（Fx > 50×10⁻¹⁴ erg cm⁻² s⁻¹），而该区域预期仅约0.12个，表明存在显著过剩。
• 一组四个类星体（ASV23、ASV24、ASV31、MARK132）位于0957+561透镜对1.35至2.36角分范围内，偶然重合的概率约为10⁻⁵，表明存在物理或结构异常。
• 在0957+561附近存在第二个异常类星体聚集，结合NGC 3079主聚集区，暗示可能存在共同起源，可能与物理喷出过程有关。