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天体物理学 > 星系的天体物理学

arXiv:2501.05303 (astro-ph)
[提交于 2025年1月9日 ]

标题: 穆兹塔格-阿塔1.93米联合望远镜对引力透镜化Ia型超新星时间延迟测量的预测

标题: Forecast of gravitationally lensed Type Ia supernovae time delay measurement by Muztage-Ata 1.93m Synergy Telescope

Authors:Guanhua Rui, Wenwen Zheng, Zizhao He, Yiping Shu, Xinzhong Er, Guoliang Li, Bin Hu
摘要: 利用强引力透镜化时间延迟测量解决哈勃常数争议是一种有前景的方法,与宇宙微波背景分析和局部距离阶梯方法相比,它提供了一种完全独立的途径。作为一种第三方检验手段,这种方法提供了独特的视角。强引力透镜化类星体(glQSO)系统在这项任务中展现了显著潜力,达到了令人印象深刻的\(2\%\)精度水平。然而,由于 glQSO 的一些固有限制,要达到\(1\%\)或亚百分之一的精度仍然具有挑战性。幸运的是,强引力透镜化超新星(glSNe)提供了一个更稳健的解决方案,这得益于它们特有的光变曲线、显著的亮度变化以及其他优势。穆扎塔格-阿塔1.93米协同望远镜(MOST)是监测强引力透镜化时间延迟的理想设备。在本研究中,我们模拟了中国空间巡天望远镜(CSST)预期发现的 glSNe Ia 系统的多波段光变曲线监测。结果显示,在每个观测阶段使用\(300s \times 9\)次曝光后,MOST 能够使 glSNe Ia 最亮图像的信噪比(SNR)达到约50,而最暗图像的信噪比至少也能保持在7以上。通过拟合标准的 SN Ia 光变曲线模板,我们测量了时间延迟。以两天的观测周期,MOST 的时间延迟误差仅为几个小时,偏差通常低于一小时。这项研究突显了 MOST 在大幅提升时间延迟测量精度方面的能力,为解决哈勃常数争议提供了有希望的路径。
摘要: Strong lensing time delay measurement is a promising method to address the Hubble tension, offering a completely independent approach compared to both the cosmic microwave background analysis and the local distance ladder. As a third-party examination of the Hubble tension, this method provides a unique perspective. Strongly lensed quasar (glQSO) systems have demonstrated significant potential in tackling this issue, achieving an impressive \(2\%\) accuracy level. However, advancing to \(1\%\) or sub-percent accuracy is challenging due to several intrinsic limitations of glQSOs. Fortunately, strongly lensed supernovae (glSNe) offer a more robust solution, thanks to their characteristic light curve, significant brightness variations, and additional advantages. The Muztagh-Ata 1.93m Synergy Telescope (MOST) is an exceptional instrument for monitoring strong lensing time delays. In this study, we simulate the follow-up multi-band light curve monitoring for glSNe Ia systems, which are expected to be firstly discovered by the Chinese Survey Space Telescope (CSST). Our results show that with \(300s \times 9\) exposures in each epoch, MOST can achieve a signal-to-noise ratio (SNR) of approximately 50 for the brightest images of glSNe Ia, while even the faintest images maintain an SNR of at least 7. Using a standard SNe Ia light curve template for fitting, we measured the time delays. With a 2-day cadence, MOST achieves a time delay error of only a few hours, with the bias typically remaining below one hour. This study highlights the capability of MOST to significantly advance the precision of time delay measurements, offering a promising path toward resolving the Hubble tension.
主题: 星系的天体物理学 (astro-ph.GA)
引用方式: arXiv:2501.05303 [astro-ph.GA]
  (或者 arXiv:2501.05303v1 [astro-ph.GA] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2501.05303
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

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来自: Guanhua Rui [查看电子邮件]
[v1] 星期四, 2025 年 1 月 9 日 15:13:54 UTC (1,927 KB)
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