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利用LSST探测强透镜化Ia型超新星

宇宙学与河外天体物理 2024-05-17 v2 星系天体物理

摘要

强透镜化超新星是宇宙学和天体物理学中稀有而宝贵的探针。即将开展的宽视场时域巡天,如薇拉·C·鲁宾天文台的时空遗产巡天(LSST),预计将发现比以往观测到的数量多一个量级的透镜化超新星。在这项工作中,我们通过量化预期的年探测数量、恒星微透镜效应的影响、后续观测的可行性以及如何最佳区分透镜化与非透镜化Ia型超新星(SNIa),研究了透镜化SNIa在LSST中的宇宙学前景。我们利用当前的LSST基线v3.0观测节奏,模拟了由星系透镜化的SNIa,发现预期每年探测到44颗透镜化SNIa。据预测,透镜星系中恒星的微透镜效应将使透镜化SNIa的探测数量减少约8%\sim 8 \%。通过综合考虑其颜色和峰值星等,可以将透镜化事件与非透镜化事件区分开来。我们定义了一个“黄金样本”,即每年约10颗透镜化SNIa,其时间延迟>10> 10天,在光变曲线峰值前有>5> 5次探测,且足够明亮(mi<22.5m_i < 22.5 mag)以进行后续观测。在LSST运行三年后,这样的样本预期能实现对哈勃常数1.5%1.5\%的测量。

关键词

引用

@article{arxiv.2312.04621,
  title  = {Detecting strongly-lensed type Ia supernovae with LSST},
  author = {Nikki Arendse and Suhail Dhawan and Ana Sagués Carracedo and Hiranya V. Peiris and Ariel Goobar and Radek Wojtak and Catarina Alves and Rahul Biswas and Simon Huber and Simon Birrer and The LSST Dark Energy Science Collaboration},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2312.04621},
  year   = {2024}
}

备注

Accepted for publication in MNRAS; 15 pages, 13 figures