大巡天时代的射电超新星
宇宙学与河外天体物理
2015-05-28 v2
摘要
尽管对在其他波段发现的事件进行了长期观测，但超新星爆发的射电特性仍然知之甚少。经过约 30 年的观测，仅在射电波段探测到约 50 颗超新星，其中没有一颗是 Ia 型。即使是最强的射电事件，其射电亮度也比光学暗约 10^4 倍；迄今为止，这种本质上的暗弱天体仅在非常近的宇宙中可见。随着下一代射电望远镜（包括 EVLA、ASKAP 和 MeerKAT，以及最终的平方公里阵列 (SKA)）的上线，射电超新星 (RSNe) 的探测和研究将发生根本性改变并得到显著改善；后者应比现有设施的灵敏度高 50 倍以上。SKA 可以反复扫描大面积（> 1 平方度）的天空，从而以一种新的、自动的、非定向的、无偏的方式发现 RSNe 和其他暂现源。我们估计，假设巡天灵敏度为 50 nJy 且射电光变曲线类似于 SN 1993J，SKA 将能够探测到红移 z ~ 5 处的核坍缩 RSNe，全红移率约为每年每平方度 620 个事件。因此，SKA 应能提供一个完整的核坍缩 RSN 样本，足以用于核坍缩超新星射电特性的统计研究。EVLA 应能在红移 z ~ 3 处发现每年每平方度约 160 个事件，其他 SKA 先导望远镜的探测率也应类似。我们还提出了最大化 SKA 的 RSN 探测的巡天策略建议。这个新的射电核坍缩超新星样本将补充来自光学巡天（如 LSST）的探测结果，并共同提供关于大质量恒星演化、超新星物理以及高红移处星周介质的关键信息。此外，SKA 可能通过在其他波段发现的邻近事件的后续观测，实现首次射电 Ia 型超新星探测。
引用
@article{arxiv.1107.0775,
title = {Radio Supernovae in the Great Survey Era},
author = {Amy Lien and Nachiketa Chakraborty and Brian D. Fields and Athol Kemball},
journal= {arXiv preprint arXiv:1107.0775},
year = {2015}
}
备注
21 pages, 5 figures, accepted for publication in ApJ