强引力透镜引力波的发现——对 LSST 观测策略的启示
高能天体物理现象
2019-02-15 v1 宇宙学与河外天体物理
天体物理仪器与方法
摘要
LSST 的大视场与灵敏度将通过每夜发现数量空前的暂现源而革新暂现天空的研究。近期 LIGO/Virgo 首次探测到来自双中子星（NS-NS）并合的引力波（GWs）的千新星对应体，也为 LSST 提供一种机会性观测（ToO）模式创造了令人振奋的机遇。我们一直在探索探测强透镜引力波的可能性，这将启用对广义相对论的新检验、将多信使天文学拓展至 ，并给出一类关于透镜质量分布的次毫秒精度时间延迟约束。我们预言，在 2020 年代透镜 NS-NS 并合的探测率约为每地球年 例，典型源位于 ，且其多重成像千新星对应体在 波段滤光片下的星等为 ——即暗于单次 LSST WFD 观测的灵敏度。因此我们主张：(1) 在 LSST 观测策略中创建灵活高效的机遇性观测计划，以发现暗于单次观测深度的源；(2) 在 WFD 巡天中以尽可能快的速度巡测整个可观测河外天空。后者将赋能依赖大巡天面积以探测大样本天体和/或最大化具备参考成像天空比例的广泛早期科学。例如，它将实现对星系/星系群/星系团尺度透镜的均匀全天样本的迅速发现，从而支撑 LSST 强透镜科学。本白皮书补充了 DESC、SLSC 与 TVSSC 讨论千新星、GW 与强透镜的提交内容。
引用
@article{arxiv.1902.05140,
title = {Discovery of Strongly-lensed Gravitational Waves - Implications for the LSST Observing Strategy},
author = {Graham P. Smith and Andrew Robertson and Matteo Bianconi and Mathilde Jauzac},
journal= {arXiv preprint arXiv:1902.05140},
year = {2019}
}
备注
A white paper on the LSST Cadence; submitted in November 2018; 10 pages