面向瞬变源巡天中的速率估计 I：评估 iPTF 的瞬变源可探测性与体积灵敏度

过去几十年中，时域天文学各方向涌现出诸多瞬变源探测设施，为我们提供了丰富的瞬变源数据集。这些瞬变源的速率对恒星形成、前身星模型、演化通道以及宇宙学测量具有重要意义。任何速率计算的关键组成部分是巡天对特定瞬变源类型在诸多内禀与外在参数函数下的可探测性与时空体积灵敏度。充分采样该多维参数空间具有挑战性。为此，我们提出一种利用有监督机器学习评估瞬变源可探测性的方案。其数据产物是一个分类器，在确定与时域巡天望远镜图像相减管线相关的源的检测似然时，综合考虑瞬变源的内禀属性与观测条件。我们将该方法应用于评估中间帕洛马瞬变源工厂（iPTF）中 Ia 型超新星（SNe~Ia）的时空体积灵敏度，得到结果 $\langle VT\rangle_{\mathrm{Ia}}=2.93\pm 0.21\times 10^{-2}\mathrm{Gpc^{3}yr}$。结合文献中的速率估计，该体积灵敏度给出 iPTF 可探测的 SNe~Ia 数量为 $680-1160$，与档案数据一致。着眼于该技术的更广泛应用，我们对长时标 IIp 型超新星（SNe~IIp）进行了初步计算，得到 $\langle VT\rangle_{\mathrm{IIp}}=7.80\pm0.76\times10^{-4}\mathrm{Gpc^{3}yr}$。该分类器可用于基于光变曲线属性对任意通用瞬变源类型进行计算快速的时空体积灵敏度计算。因此，在具备合适训练集的条件下，它可作为促进一系列时域巡天中瞬变源速率计算的工具。