结合 $Euclid$ 任务与 Vera C. Rubin 天文台数据的 Ia 型超新星宇宙学

$Euclid$ 任务将在近红外波段提供前所未有的覆盖:包括深场(三个场,每个约 10-20 平方度)和宽场(约 10000 平方度)。虽然该巡天并非为发现暂现源而设计,但深场将在两周时间内重复观测,随后有约六个月的间隔。在本分析中,我们探讨深场观测对于测量 Ia 型超新星(SNe Ia)性质的有用程度。使用包含 $Euclid$ 深场计划深度、面积和节奏的模拟,我们计算出在 $0.0<z<1.5$ 之间将有超过 3700 颗超新星在峰值附近至少有五次信噪比大于 3 的 $Euclid$ 探测。虽然单独来看,$Euclid$ 光变曲线不足以直接约束距离,但当与 LSST 深场观测结合时,我们发现对于 $z<0.8$ 超新星距离的不确定性降低了 20-30%,对于 $z>0.8$ 降低了 40-50%。此外,我们预测额外的 $Euclid$ 模拟数据可在多大程度上用于约束 SN Ia 研究中的一个关键系统误差——在高质量($>10^{10} M_{\odot}$)与低质量($>10^{10} M_{\odot}$)星系中寄生的超新星之间发现的光度“阶跃”大小。该测量在静止系近红外中有独特信息。我们预测,若该阶跃由尘埃引起,我们将能以 4$\sigma$ 水平测量其在近红外相对于光学的减小。我们强调,本工作中使用的 LSST 和 $Euclid$ 观测策略仍是暂定的,且需要一定程度的联合处理。尽管如此,这些初步结果令人鼓舞,并假设 $Euclid$ 远早于 Nancy Roman 空间望远镜(Roman)开始观测,我们期望该数据集对 Roman 本身的准备极为有用。