Joachim v. Linde-Suden, Dissertation, Fachbereich Physik der Universität Hamburg, 1998 :

"Zur statistischen Verstärkung in Stichproben hochleuchtkräftiger Quasare durch den Gravitationslinseneffekt"


Schlagwörter: statistischer Gravitationslinseneffekt, Quasare, Galaxien, Kosmologie
Summary

Kurzfassung

Materiekonzentrationen aller Größenordnungen bewirken durch den Gravitationslinseneffekt eine statistische Verstärkung von Hintergrundobjekten. Eine nach Fluß oder Leuchtkraft begrenzte Auswahl von Quellen enthält daher einen Anteil intrinsisch schwächerer Objekte, die durch die Verstärkung in die Stichprobe gehoben werden (``Magnification Bias''). Es entsteht so eine scheinbare Korrelation zwischen den Hintergrundquellen und den Gravitationslinsen, die, bei gegebener Verstärkung, von der Steigung der Leuchtkraft- bzw. Flußverteilungsfunktion der Quellen im betrachteten Helligkeitsbereich abhängt. Aus einer statistischen Untersuchung der Korrelation zwischen Quellen und Vordergrundobjekten kann man daher Rückschlüsse ziehen auf die Verstärkung und/oder auf den Verlauf der Verteilungsfunktion. Gegenstand dieser Arbeit ist die Untersuchung eines ``Doppelbias'' in Stichproben hochrotverschobener Quasare, der sich ergibt, wenn die Quellen nach optischer Leuchtkraft und Radiofluß selektiert werden. Da die Strahlungsleistung der Quellen in den beiden Wellenlängenbereichen nur schwach oder gar nicht miteinander korreliert ist, ergibt sich für den Bias als effektive Steigung der Verteilungsfunktion die Summe der Steigungen in beiden Bereichen. Untersucht wurde eine Stichprobe von insgesamt 37 optisch hochleuchtkräftigen Quasaren, die sich in 3 Teilstichproben aufteilen läßt: 23 Objekte haben Radioflüsse von S6cm >= 1 Jy, 7 haben mittlere Radioflüsse (0.3 < S6cm < 1 Jy) und 7 sind radioleise Quellen (S6 < 0.01 Jy). Tiefe Aufnahmen im roten Filterbereich wurden verglichen mit Kontrollfeldern von denen je eins zu jedem Quasarfeld im Abstand von 1 deg bei gleicher galaktischer Breite aufgenommen wurde. Die Untersuchung der Flächendichten der Galaxien in den Felderpaaren ergibt eine starke Korrelation der Quasare mit Galaxien im Bereich \theta < 15'' und Hinweise auf eine schwache Korrelation über den Bereich der Gesamtfelder. Entgegen der Erwartung ist die Korrelation am stärksten in der Gruppe der radioleisen Objekte. In der Stichprobe der radiolauten Quasare kann keine signifikante Erhöhung der Flächendichte der Galaxien nachgewiesen werden, es gibt jedoch Hinweise auf eine Abhängigkeit der Korrelation von der Steigung des Radiospektrums.

Titel

Kurzfassung

Summary

Mass concentrations on various scales cause a statistical magnification of background sources by the gravitational lens effect. A flux or luminosity limited sample of sources therefore includes a certain fraction of objects with lower intrinsic luminosity which are shifted into the sample by the magnification ( magnification bias). This can lead to an apparent correlation between sources and lensing foreground objects. The fraction of magnified sources in the sample and hence the strength of the correlation depend, at a given factor of magnification, on the slope of the luminosity or flux distribution function in the respective range. From the analysis of the correlation of the sources with foreground objects therefore conclusions on the magnification and/or the slope of the distribution function can be drawn. Subject of this work is the double magnification bias in samples of high redshift quasars which results from a selection of sources with respect to optical luminosity and radio flux. Since these quantities are mutually uncorrelated the effective slope of the resulting distribution function is the sum of the slopes of both singular ranges. The examined sample consists of 37 optically highly luminous quasars which can be divided into 3 subsamples: 23 objects with radio flux S6cm >= 1 Jy, 7 with intermediate radio flux (0.3 < S6cm < 1 Jy), and 7 radio quiet quasars (S6 < 0.01 Jy). Deep R-band exposures of the quasar fields are compared to control fields taken at a distance of 1 degree at equal galactic latitude, one for each quasar field. Examination of the number density of galaxies in the respective fields yields a strong correlation between the quasars and galaxies in the direct (projected) vicinity (\theta < 15'') and indications of a weaker correlation in the range of the entire fields. In contradiction to the expectation the correlation seems to be strongest in the subsample of radio quiet objects. No significant enhancement of the number density of galaxies has been found in the fields of the radio loud quasars, there are, however, indications of a dependence of correlations on the slope of the radio spectrum.