LSST中的超亮超新星：速率、探测度量与光变曲线建模

我们探索并展示了LSST研究I型超亮超新星(SLSNe)的能力。我们首先使用在MOSFiT中实现的磁星自旋-down解析模型，拟合58个已知SLSNe在z~0.1–1.6处的光变曲线。然后我们利用磁星与抛射物参数的后验分布生成数千条合成SLSN光变曲线，并将其注入OpSim以生成真实的ugrizy光变曲线。我们定义简单、可测量的度量来量化光变曲线的可探测性与效用，并衡量LSST返回满足这些度量的SLSN光变曲线的效率。我们将度量效率与SLSNe的体积率结合，估算LSST的总体发现率，发现WFD巡天在z<3.0处每年将发现>10个数据点的~10^4颗SLSNe，而每个DDF在z<4.0处每年仅发现~15颗SLSNe。为评估LSST数据中的信息量，我们用生成这些光变曲线所用的同一模型重新拟合代表性输出光变曲线。我们将恢复磁星与抛射物参数的能力同简单光变曲线度量相关联，以评估最重要的度量。我们发现，从约18%的WFD光变曲线中可将物理参数恢复到其真值的30%以内。在gri波段同时测得上升与下降、且所有波段合计至少五十次观测的光变曲线信息最丰富，其中约30%的光变曲线可将可恢复物理参数恢复到约30%精度。在这些波段增加 cadence 并最小化季节性间隙的WFD巡天策略将最大化具有科学用途的SLSN光变曲线数量。最后，尽管DDF将提供更密集采样的光变曲线，我们预计在这十年巡天中每个场仅有约50颗具可恢复参数的SLSNe。