利用DECam为引力波事件设计最优千新星搜寻方案
高能天体物理现象
2023-11-02 v2 天体物理仪器与方法
广义相对论与量子宇宙学
摘要
我们解决了在即将到来的 LIGO/Virgo/KAGRA 合作观测运行 O4 中，最优识别所有通过引力波辐射探测到的千新星的问题；预计 O4 对双中子星警报的灵敏度约为以往的 倍。除最亮的新事件外，这些新事件的电磁后续观测将需要 米望远镜，而此类望远镜可用时间有限。我们提出了 O4 期间暗能量相机（Dark Energy Camera）的优化观测策略。我们的研究基于 O4 预期的引力波事件模拟和宽先验千新星模拟。我们推导了实际观测条件下事件的探测率。我们以确认千新星并最小化望远镜时间为目标优化策略。对于对应于比 GW170817/AT2017gfo 更暗的千新星的广泛千新星参数，我们发现采用该最优策略时，暗能量相机在下一个 LVK 观测运行（190 Mpc）的双中子星引力波标称探测极限处的电磁对应体发现概率约为 ，较上一观测运行采用的策略提高约 。对于更遥远事件（ Mpc），我们达到约 的探测概率，提升约 倍。对于由再现 GW170817/AT2017gfo 观测的蓝成分主导的较亮千新星模型，我们发现可在 330 Mpc 外达到约 的探测概率，提升约 ，同时将后续观测事件所需总望远镜时间减少约 。
引用
@article{arxiv.2302.04878,
title = {Designing an Optimal Kilonova Search using DECam for Gravitational Wave Events},
author = {C. R. Bom and J. Annis and A. Garcia and A. Palmese and N. Sherman and M. Soares-Santos and L. Santana-Silva and R. Morgan and K. Bechtol and T. Davis and H. T. Diehl and S. S. Allam and T. G. Bachmann and B. M. O. Fraga and J. Garcıa-Bellido and M. S. S. Gill and K. Herner and C. D. Kilpatrick and M. Makler and F. Olivares E. and M. E. S. Pereira and J. Pineda and A. Santos and D. L. Tucker and M. P. Wiesner and M. Aguena and O. Alves and D. Bacon and P. H. Bernardinelli and E. Bertin and S. Bocquet and D. Brooks and M. Carrasco Kind and J. Carretero and C. Conselice and M. Costanzi and L. N. da Costa and J. De Vicente and S. Desai and P. Doel and S. Everett and I. Ferrero and J. Frieman and M. Gatti and D. W. Gerdes and D. Gruen and R. A. Gruendl and G. Gutierrez and S. R. Hinton and D. L. Hollowood and K. Honscheid and D. J. James and K. Kuehn and N. Kuropatkin and P. Melchior and J. Mena-Fernandez and F. Menanteau and A. Pieres and A. A. Plazas Malagon and M. Raveri and M. Rodriguez-Monroy and E. Sanchez and B. Santiago and I. Sevilla-Noarbe and M. Smith and E. Suchyta and M. E. C. Swanson and G. Tarle and C. To and N. Weaverdyck},
journal= {arXiv preprint arXiv:2302.04878},
year = {2023}
}
备注
26 pages, 11 figures, accepted by ApJ