机会目标观测:WFST 对千新星的探测能力
高能天体物理现象
2023-04-25 v3
摘要
千新星是由双中子星(BNSs)及中子星-黑洞双星并合产生的近似热瞬变源。作为引力波事件 GW170817 的光学对应体,AT2017gfo 是首个具有确凿证据探测到的千新星。其观测为限制哈勃常数、宇宙 -过程增丰来源以及中子星状态方程提供了重要信息。2.5 米宽视场巡天望远镜(WFST)工作于六个波段(u, g, r, i, z, w),覆盖 320 至 925 nm。它将于 2023 年上半年建成,并凭借 3 度的视场直径,旨在不久的将来探测千新星。本文中,考虑宿主星系与天空亮度的影响,我们生成模拟图像以研究 WFST 探测类 AT2017gfo 千新星的能力。由于其光谱,宿主星系在较长波长上对千新星探测有显著影响。当千新星处于峰值光度时,我们发现 WFST 在 g 和 r 波段表现更优,在 30 秒曝光下可探测光度距离 248 Mpc(338 Mpc)处 90%(50%)的千新星。此外,为反映机会目标观测下的实际效率,我们计算了不同定位面积与距离下的后随观测总时间。我们发现,若 LIGO 与 Virgo 第四次观测(O4)运行期间探测到的大多数 BNS 事件的定位面积为数百 deg,则 WFST 有望在 O4 期间前两个夜晚发现 30% 的千新星。
引用
@article{arxiv.2302.00246,
title = {Target of Opportunity Observations Detectability of Kilonovae with WFST},
author = {Zheng-Yan Liu and Zhe-Yu Lin and Ji-Ming Yu and Hui-Yu Wang and Gibran-Marc Mourani and Wen Zhao and Zi-Gao Dai},
journal= {arXiv preprint arXiv:2302.00246},
year = {2023}
}
备注
18 pages, 11 figures, accepted for publication by ApJ