探测慢速射电暂现源巡天策略的优化

我们利用事件探测率作为巡天指标，研究了慢速射电暂现源巡天中灵敏度与视场之间的最佳权衡。我们研究了三种情况：(i) 事件均匀分布在以地球为中心的体积内；(ii) 事件均匀分布，但仅在超过某个最小距离时可被探测到；(iii) 所有事件发生在相同距离处，这适用于针对特定天区（跨越 $N_{\rm point}$ 个望远镜指向）的目标巡天。对于固定持续时间 $T_{\rm obs}$ 的巡天，我们确定了望远镜指向数 $N$ 与每个场积分时间之间的最佳权衡。我们考虑了一个事件光度分布遵循指数为 $-\alpha$ 的幂律的种群，其中 $t_{\rm slew}$ 是场间转动时间，或者对于漂移扫描，是望远镜漂移一个波束宽度所需的时间。通过优化巡天参数，探测率可能提高几个数量级。情况 (i) 的 $N$ 最佳值为 $N_{\rm max} \sim T_{\rm obs}/4 t_{\rm slew}$，而对于情况 (iii)，我们发现 $N_{\rm max} = (L_{\rm max}/L_0)^2 [ (3 -\alpha)/2 ]^{2/(\alpha-1)}$，其中 $L_{\rm max}$ 是暂现事件的最大光度，$L_0$ 是在持续时间 $T_{\rm obs}$ 的积分中可探测到的最小光度事件。对于望远镜视场 $\Omega$ 和最小可探测流量密度 $S_0$，均匀分布事件的探测率按 $N \Omega S_0^{-3/2}$ 缩放，而针对目标事件 (iii) 则按 $N \Omega S_0^{1-\alpha}$ 缩放。量 $\Omega S_0^{-2}$ 常在 SKA 暂现源文献中用作望远镜性能指标，但仅在特殊情况下它才是优化事件探测率的指标。[摘要已缩写]