首个引力波源电磁对应体的空前特性
高能天体物理现象
2017-10-17 v1
摘要
在 GW170817（首次探测到的双中子星（BNS）并合）的 LIGO/Virgo 合作组织（LVC）定位体积内，我们在触发后仅 10.9 小时便发现了 Swope 超新星巡天 2017a（SSS17a）。仅在几天前，SSS17a 的位置上还没有天体，这提供了与 GW170817 的定性空间和时间关联。在此我们量化了这一关联，发现 SSS17a 几乎可以肯定是 GW170817 的对应体，巧合概率 < 9 x 10^-6（90% 置信度）。我们得出此结论是通过将 SSS17a 的光学性质与其他已知天体暂现源进行比较，发现 SSS17a 的衰减与冷却速度比任何其他观测到的暂现源都要快。例如，SSS17a 在我们首个数据点后的 7 天内在 g 波段衰减了 >5 星等，而所有其他具有相似光度的已知暂现源在相同时间段内衰减 <1 星等。其光谱也很独特，即使在冷却时也基本无特征。“SSS17a 类”暂现源的罕见性，加上相对较小的 LVC 定位体积和最近的未探测结果，意味着极不可能的巧合。我们发现“SSS17a 类”暂现源的体积速率 < 1.6 x 10^4 Gpc^-3 year^-1，银河系速率 <0.19 每世纪。旨在发现类似事件的暂现源巡天应具备高节奏并使用红滤光片观测。LVC 可能探测到的 BNS 并合数量将大大超过当前光学巡天独立发现的“SSS17a 类”暂现源数量，然而使用 LSST 进行 1 天节奏的巡天可以发现多一个数量级的事件。
引用
@article{arxiv.1710.05440,
title = {The Unprecedented Properties of the First Electromagnetic Counterpart to a Gravitational Wave Source},
author = {Matthew R. Siebert and Ryan J. Foley and Maria R. Drout and Charles D. Kilpatrick and Benjamin J. Shappee and David A. Coulter and Daniel Kasen and Barry F. Madore and Ariadna Murguia-Berthier and Yen-Chen Pan and Anthony L. Piro and J. Xavier Prochaska and Enrico Ramirez-Ruiz and Armin Rest and Carlos Contreras and Nidia Morrell and César Rojas-Bravo and Joshua D. Simon},
journal= {arXiv preprint arXiv:1710.05440},
year = {2017}
}
备注
8 pages, 4 figures, accepted to ApJ Letters