低金属丰度环境中的核坍缩超新星与未来全天时域巡天
天体物理学
2009-11-13 v1
摘要
目的：低金属丰度环境中的大质量恒星在作为核坍缩超新星(CCSNe)死亡时，可能产生诸如长伽马射线暴和对不稳定超新星等奇特爆发。我们在此确定了利用各种巡天策略在贫金属矮星系中搜寻这些CCSNe的可行性。方法：我们确定了斯隆数字巡天第五次数据发布中红移z=0.04以内所有有光谱分类的恒星形成星系的氧丰度和恒星形成率。然后，我们估算了具有不同上限金属丰度子样本的CCSNe速率。利用蒙特卡洛模拟，我们预测了使用不同巡天策略可以探测到的这些CCSNe的比例。结果：使用单台2米望远镜(配备标准CCD相机)进行搜索，我们预测在金属丰度低于12+log(O/H)<8.2且位于允许使用4米和8米望远镜进行详细后续观测的体积内(z=0.04)的星系中，探测率约为每年1.3颗CCSNe。使用一个由七台2米望远镜组成的网络，我们估计每年可发现约9.3颗CCSNe，但这需要为该网络分配超过1000小时的望远镜时间。在相同的径向距离内，未来Pan-STARRS PS1全天巡天中的体积限制搜索应在低金属丰度星系中每年发现12.5颗CCSNe。在几年的时间里，这将允许对其性质进行详细比较。然后，我们扩展了计算，以确定在PS1(每年24,000颗，z<0.6以内)、PS4(每年69,000颗，z<0.8以内)和LSST(每年160,000颗，z<0.9以内)的星等限制巡天中可能发现的CCSNe总数。
引用
@article{arxiv.0807.3070,
title = {Core-collapse supernovae in low-metallicity environments and future all-sky transient surveys},
author = {D. R. Young and S. J. Smartt and S. Mattila and N. R. Tanvir and D. Bersier and K. C. Chambers and N. Kaiser and J. L. Tonry},
journal= {arXiv preprint arXiv:0807.3070},
year = {2009}
}
备注
Accepted by journal Astronomy & Astrophysics