利用 ZTF 与 LSST 直接探测超新星前身星
太阳与恒星天体物理
2023-11-22 v2 星系天体物理
高能天体物理现象
摘要
核心坍缩超新星(SN)前身星的直接探测是探究恒星演化最后阶段的有力手段。然而,基于哈勃空间望远镜存档图像的探测率仅限于每年约一次。本文探讨能否利用地基宽视场巡天数据提高探测率。由于拥挤效应与大气模糊,通常无法仅从爆发前图像中辨认出前身星。为此,我们结合大量爆发前与晚期图像来搜寻前身星的消失。作为概念验证,我们在 ZTF 数据上实施了该搜寻。对于数百张图像,我们在 g 与 r 波段达到约 23 mag 的极限星等。但在 z<0.01 范围内的 29 个 SN 中未探测到任何前身星或长寿命爆发,且 ZTF 的极限通常比文献中已探测到的前身星约束能力差数个星等。接着,我们通过模拟近邻 SN 族群,估算了薇拉·C·鲁宾望远镜的时空遗产巡天(LSST)的前身星探测率。来自明亮宿主星系的背景平均使 LSST 标称灵敏度降低 0.4 mag。在十年巡天期间,我们预期将探测到约 50 颗红色超巨星前身星以及若干黄色与蓝色超巨星前身星。若 SN Ib 与 Ic 的前身星在 LSST i 波段分别亮于 -4.7 mag 或 -4.0 mag,则可被探测到。此外,依据亮度与持续时间,我们预期将探测到数百次超新星前爆发。
引用
@article{arxiv.2303.00010,
title = {Direct detection of supernova progenitor stars with ZTF and LSST},
author = {Nora L. Strotjohann and Eran O. Ofek and Avishay Gal-Yam and Jesper Sollerman and Ping Chen and Ofer Yaron and Barak Zackay and Nabeel Rehemtulla and Phillipe Gris and Frank J. Masci and Ben Rusholme and Josiah Purdum},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.00010},
year = {2023}
}
备注
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