Pan-STARRS1 中深巡天中的快速光学暂现源搜索：M 型矮星耀发、小行星、河外发生率上限及对 LSST 的启示
摘要
[摘要删节] 我们利用对 Pan-STARRS1 中深巡天 (PS1/MDS) 场区的重复观测，呈现了对快速光学暂现源（~0.5 小时至 1 天）的搜索。我们的搜索利用了连续的 g/r 波段观测（每个滤波器 16.5 分钟），要求在这两个波段均有探测，而在前后夜晚均无探测。我们识别出 19 个亮于 22.5 AB 星等 (S/N>10) 的暂现源。其中，11 个事件在深度 PS1/MDS 模板中表现出静止对应体，我们将其鉴定为 M4-M9 型矮星。其余 8 个暂现源表现出一系列特性，表明它们是位于轨道静止点附近的主带小行星。通过对所有 19 个暂现源的鉴定，我们将<22.5 星等的河外快速暂现源的天球投影发生率上限设定为 R_FOT(0.5hr)<0.12 deg^-2 d^-1（95% 置信水平），比之前的限制低 30-50 倍；对于~1 天的时间尺度，限制为 R_FOT<2.4e-3 deg^-2 d^-1。为了将这些天球投影发生率转换为体积发生率，我们探讨了由各种机制驱动的快速光学暂现源的预期峰值光度，发现对于~0.5 小时（~1 天）的时间尺度，非相对论性事件被限制在 M~-10 星等（M~-14 星等），而相对论性源（例如 GRB、磁星驱动的暂现源）可以达到大得多的光度。 resulting 体积发生率分别为<13 (M~-10 星等)、<0.05 (M~-14 星等) 和<1e-6 Mpc^-3 yr^-1 (M~-24 星等)，分别显著高于新星、超新星和 GRB 的发生率，表明需要更大的巡天来提供有意义的约束。受我们搜索结果的激励，我们讨论了在 LSST 主巡天中识别快速光学暂现源的策略，并得出乐观的结论：利用巡天数据即可揭开前景污染物的面纱，而无需昂贵的后续观测。
引用
@article{arxiv.1307.5324,
title = {A Search for Fast Optical Transients in the Pan-STARRS1 Medium-Deep Survey: M Dwarf Flares, Asteroids, Limits on Extragalactic Rates, and Implications for LSST},
author = {E. Berger and C. N. Leibler and R. Chornock and A. Rest and R. J. Foley and A. M. Soderberg and P. A. Price and W. S. Burgett and K. C. Chambers and H. Flewelling and M. E. Huber and E. A. Magnier and N. Metcalfe and C. W. Stubbs and J. L. Tonry},
journal= {arXiv preprint arXiv:1307.5324},
year = {2015}
}
备注
Submitted to ApJ; 13 pages (emulateapj style), 8 figures, 3 tables