1979年に発見されたツインクエーサー(ツインQSO、ダブルクエーサー、SBS 0957+561、TXS 0957+561、Q0957+561 、またはQSO 0957+561 A/Bとしても知られる)は、重力レンズ効果によって最初に特定されたクエーサーである[ 2 ]。これは、重力レンズ効果の結果として、画像上では2つの同一のクエーサーとして現れる単一のクエーサーである。
ツインクエーサーは、地球から視線方向にある銀河の重力によってその外観が歪められた単一のクエーサーです。この重力レンズ効果は、一般相対性理論で説明されているように、近傍の銀河による時空の歪みの結果です。そのため、単一のクエーサーは、6秒角離れた2つの別々の画像として見えます。両方の画像の見かけの等級は17で、A成分は16.7、B成分は16.5です。2つの画像の間には417±3日の時間差があります。[ 3 ]
ツインクエーサーは赤方偏移z = 1.41 (87億光年) に位置し、重力レンズ銀河は赤方偏移z = 0.355 (37億光年) に位置する。見かけの大きさが0.42×0.22分角の重力レンズ銀河は、B画像とほぼ一直線上にあり、1秒角ずれている。クエーサーは、おおぐま座のNGC 3079の北10分角に位置する。天文データサービスSIMBADとNASA/IPAC銀河系外データベース(NED)には、この系にいくつかの別の名前が記載されている。
レンズ銀河であるYGKOW G1 [ 4 ](G1またはQ0957+561 G1と呼ばれることもある)は、レンズ効果に寄与した銀河団の中に位置する巨大な楕円銀河(cD型)である。 [ 1 ]
クエーサー QSO 0957+561A/B は、1979 年初頭に、アメリカ合衆国アリゾナ州のキットピーク国立天文台にある 2.1 m 望遠鏡を用いて、デニス・ウォルシュ、ロバート・カーズウェル、レイ・ウェイマンを中心とする英米合同チームによって発見されました。チームは、2 つのクエーサーが異常に接近していること、そして赤方偏移と可視光スペクトルが非常に似ていることに気付きました。彼らは、「重力レンズによって形成された同じ天体の 2 つの像である可能性」という提案を発表しました。[ 5 ]
ツインクエーサーは、重力レンズ効果の直接観測可能な最初の例の1つであり、1936年にアルバート・アインシュタインが1916年の一般相対性理論の結果として記述したが、その1936年の論文で彼は「もちろん、この現象を直接観測する望みはない」とも予測していた。[ 6 ]
批評家たちは、電波画像で2つのクエーサーの外観に違いがあることを指摘した。1979年半ば、ニューメキシコ州ソコロ近郊の超大型電波望遠鏡群(VLA)でデビッド・ロバーツ率いるチームが、クエーサーAから相対論的ジェットが噴出しているが、クエーサーBにはそれに相当するものがないことを発見した。 [ 7 ]さらに、2つの画像間の距離は6秒角であり、クエーサーBの近くで発見された銀河G1の重力の影響によって生じるには大きすぎた。
1980年、ピーター・J・ヤングとその共同研究者らは、銀河G1が銀河団の一部であり、重力による偏向が増大し、観測された画像間の距離を説明できることを発見した。[ 8 ] 最後に、マーク・V・ゴレンシュタイン率いるチームは、1983年に超長基線干渉法(VLBI)を用いて、AとBの両方から非常に小さなスケールで本質的に同一の相対論的ジェットを観測した。[ 9 ] その後のより詳細なVLBI観測により、画像Bのジェットが画像Aのジェットに対して予想通り(パリティが反転した)拡大していることが実証された。[ 10 ]大規模な電波画像間の違いは、重力レンズに必要な特殊な幾何学的条件に起因するものであり、クエーサーはこの条件を満たしているが、画像A付近でVLAによって観測された広範囲にわたるジェット放射のすべては満たしていない。
クエーサーAとクエーサーBのわずかなスペクトル差は、光路内の銀河間物質の密度の違いによって説明でき、その結果、消光が異なってくる。[ 11 ]
30年間の観測により、クエーサーの画像Aは対応する画像Bよりも約14ヶ月早く地球に到達し、その結果、経路長に1.1光年の差が生じることが明らかになった。
1996年、ルディ・E・シルト率いるハーバード・スミソニアン天体物理学センターのチームは、ある画像の光度曲線に異常な変動を発見し、その原因は重力レンズ銀河内にある地球質量の約3倍の大きさの惑星にあると推測した。この推測は、発見につながった偶然の配置が二度と起こらないため証明できない。しかし、もしそれが確認されれば、それは既知の惑星の中で最も遠い40億光年離れた惑星となるだろう。[ 12 ]
2006年、RE Schildは、Q0957+561の中心にある降着天体は、一般的にすべてのクエーサーについて考えられているような超大質量ブラックホールではなく、永遠に崩壊し続ける磁気圏天体であると提唱した。ハーバード・スミソニアン天体物理学センターのSchildのチームは、「このクエーサーは、中心の回転する超大質量コンパクト天体に内部的に固定された磁場によって動的に支配されているように見える」と主張した(RE Schild)。[ 13 ]