高红移双类星体 I: z ~ 3-4 处的24对新双类星体

小尺度上的类星体成团性为类星体演化模型和超大质量黑洞的构建提供了基本约束。本文描述了首次系统性地搜寻高红移双类星体的巡天。利用颜色选择和测光红移技术，我们在8142平方度的SDSS成像数据中搜寻双类星体候选体，并通过后续光谱观测予以确认。我们的27个高红移双星样本（其中24个为新发现）位于红移2.9 < z < 4.3，本征横向间距为10 kpc < R_{\perp} < 650 kpc，使已知此类天体的数量增加了一个数量级。该样本中有8个成员是非常接近的双星，其R_{\perp} < 100 kpc，而这些接近系统中又有4个位于z > 3.5。我们使用模拟测光量化了定义明确的选择算法的完备性和效率，发现我们的样本约50%完备。我们的姊妹篇论文利用这一知识首次测量了高红移类星体的小尺度成团性（共动坐标R < 1 Mpc/h）。高红移双星构成了两个极端（M >~ 10^9 Msun）超大质量黑洞的指数级罕见重合。在z ~ 4处，每10 Gpc^3中大约存在一个接近双星系统，因此这些可能是早期宇宙中最高sigma的峰值，类似于超星系团。