Strongly lensed SNe Ia in the era of LSST: observing cadence for lens discoveries and time-delay measurements
S. Huber, S. H. Suyu, U. M. Noebauer, V. Bonvin, D. Rothchild, J. H. H. Chan, H. Awan, F. Courbin, M. Kromer, P. Marshall, M. Oguri, T. Ribeiro, The LSST Dark E… 展开作者
S. Huber, S. H. Suyu, U. M. Noebauer, V. Bonvin, D. Rothchild, J. H. H. Chan, H. Awan, F. Courbin, M. Kromer, P. Marshall, M. Oguri, T. Ribeiro, The LSST Dark Energy Science Collaboration
备注：
25 pages, 22 figures; accepted for publication in A&A
The upcoming Large Synoptic Survey Telescope (LSST) will detect many strongly lensed Type Ia supernovae (LSNe Ia) for time-delay cosmography. This will provide an independent and direct way for measuring the Hubble constant $H_0$, which is necessary to address the current $4.4 σ$ tension in $H_0$ between the local distance ladder and the early Universe measurements. We present a detailed analysis of different observing strategies for the LSST, and quantify their impact on time-delay measurement between multiple images of LSNe Ia. For this, we produced microlensed mock-LSST light curves for which we estimated the time delay between different images. We find that using only LSST data for time-delay cosmography is not ideal. Instead, we advocate using LSST as a discovery machine for LSNe Ia, enabling time delay measurements from follow-up observations from other instruments in order to increase the number of systems by a factor of 2 to 16 depending on the observing strategy. Furthermore, we find that LSST observing strategies, which provide a good sampling frequency (the mean inter-night gap is around two days) and high cumulative season length (ten seasons with a season length of around 170 days per season), are favored. Rolling cadences subdivide the survey and focus on different parts in different years; these observing strategies trade the number of seasons for better sampling frequency. In our investigation, this leads to half the number of systems in comparison to the best observing strategy. Therefore rolling cadences are disfavored because the gain from the increased sampling frequency cannot compensate for the shortened cumulative season length. We anticipate that the sample of lensed SNe Ia from our preferred LSST cadence strategies with rapid follow-up observations would yield an independent percent-level constraint on $H_0$.
Uniform Rolling: An LSST Observing Cadence Offering Sufficient Survey Uniformity for Comprehensive Cosmological Analysis
Imperial College London（帝国理工学院）；Argonne National Laboratory（阿贡国家实验室）；Stanford University（斯坦福大学）；SLAC National Accelerator Laboratory（斯坦福直线加速器中心）；Rutgers, the State University of New Jersey（新泽西州立罗格斯大学）；University College London（伦敦大学学院）；University of Toronto（多伦多大学）；Duke University（杜克大学）；University of the Western Cape（西开普敦大学）；Carnegie Mellon University（卡内基梅隆大学）；University of Pittsburgh（匹兹堡大学）；University of Cambridge（剑桥大学）；Stockholm University（斯德哥尔摩大学）；University of Washington（华盛顿大学）
The LSST era of supermassive black holes accretion-disk reverberation mapping
维拉C。鲁宾天文台的时空遗产巡天（LSST）将探测到一个空前大的活跃吸积超大质量黑洞样本，其典型的吸积盘（AD）大小为几个光日。这给利用带间连续延迟测量活动星系核AD尺寸的混响映射带来了挑战。我们使用我们的度量AGNTimeLagMetric检查LSST节奏策略对AD RM的影响。它解释了红移、节奏、星等极限和尘埃消光的星等修正。在不同的LSST节奏策略上运行我们的度量，我们产生了LSST光度RM测量的性能估计的图谱。我们提供了一个上限的估计数量的类星体，其AD时滞可以计算在0<z <7 using the features of our metric. We forecast that the total counts of such objects will increase as the mean sampling rate of the survey decreases. The AD time lag measurements are expected for >1000源在每个深钻领域（DDF，10平方米）。度），这些源的红移分布在z~1处达到峰值。我们发现LSST观测策略具有良好的节奏（~ 5天）和长的累积季节（~9年），如LSST DDF所建议的，有利于AD大小测量。我们为最合适的DDF节奏创建合成LSST光变曲线，并确定RM时间滞后，以证明基于所提出的度量的…
On possible proxies of AGN light curves cadence selection in future time domain surveys
受即将到来的光度和光谱调查的启发（Vera C. Rubin Observatory Legacy Survey of Space and Time（LSST），Manuakea Spectroscopic Explorer），设计了统计代理函数来测量活动星系核（AGN）的变化-可观测量（时滞、周期性和结构函数（SF））的韵律效应。我们构建了一个多元回归模型，统计识别的节奏形式的错误模式，知道AGN的时间滞后和周期性从不同的调查。我们定义了简单的度量SF的属性，占“观察到的”SF的偏差相对于那些从均匀采样的光变曲线。我们测试了不同的观测策略的回归模型：8个AGN的长光变曲线的光学数据集的特点和人工数据集的基础上几个理想化的LSST的节奏。在合成数据集上评估SFs度量。回归模型（对于两种数据类型）预测时滞和振荡检测的节奏相似，而对于具有低可变性的光变曲线（$\sim 10\%$），振荡检测的节奏不同。对于较高变异性（$\sim20\%$），预测的节奏大于$F_{var}\sim 10\%$。预测的节奏是减少红移。具有密集和同质节奏的SF更有可能表现出类似的行为。具有振荡信号的SF对节奏敏感，可能影响LSST样操作策略。建议的代理人可以帮助选择光谱和光度测量的节奏策略，他们将在更大的对象样本进行进一步测试。
HOLISMOKES XXI: Detecting strongly lensed type Ia supernovae from time series of multi-band LSST-like imaging data -- Part II
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；Max-Planck-Institut für Astrophysik（马克斯·普朗克天体物理学研究所）；Aix Marseille Univ, CNRS, CNES, LAM（艾克斯-马赛大学）；Finnish Centre for Astronomy with ESO (FINCA), University of Turku（图尔库大学芬兰ESO天文中心）；University of Helsinki（赫尔辛基大学）；INAF - IASF Milano（意大利国家天体物理研究所米兰分院）；University Observatory, LMU Faculty of Physics（慕尼黑大学物理学院天文台）
The Impact of Observing Strategy on Reliable Classification of Standard Candle Stars: Detection of Amplitude, Period, and Phase Modulation (Blazhko Effect) of RR Lyrae Stars with LSST
维拉C。鲁宾天文台将进行其时空遗产巡天（LSST），单次曝光深度为$r{\sim}24.7$，预期基线为10年，不仅可以访问银河系的旧晕更深，而且基线更长，节奏更好，例如PS1 3 $π$（Chambers et al. 2016）。这将使LSST成为研究变星（如RR型天琴座星（RRL））的理想选择。在这里，我们解决了LSST的观察策略优化问题，因为调查足迹定义，单次访问暴露时间以及不同过滤器中重复访问的节奏尚未最终确定。我们提出了用于评估不同观测策略对标准烛光变星的可靠探测性和分类的影响的指标，包括RR天琴座星的振幅周期检测，相位调制效应，所谓的Blazhko效应（Blazhko 1907，Kollath et al. 2011），通过评估模拟潜在巡天设计的指标。到目前为止，由于典型的全天空调查的深度和节奏，几乎不可能在更大的样本上研究这种影响。在中等长度的基线上具有相对较少观测的全天巡天仅允许拟合相位折叠RRL光变曲线，从而在整个巡天长度上积分并隐藏关于巡天期间可能的周期或相位调制的任何信息。另一方面，以节奏探测轻微变化的光变曲线的测量通常具有相对较小的足迹。然而，LSST的调查策略将允许研究变星的方式，使人口研究成为可能。
HOLISMOKES XVII: Detecting strongly lensed SNe Ia from time series of multi-band LSST-like imaging data
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；Max-Planck-Institut für Astrophysik（马克斯·普朗克天体物理学研究所）；Aix Marseille Univ, CNRS, CNES, LAM（艾克斯-马赛大学）；Università degli Studi di Milano（米兰大学）；INAF - IASF Milano（意大利国家天体物理研究所米兰天文台）
Processing GOTO data with the Rubin Observatory LSST Science Pipelines I : Production of coadded frames
在过去的几十年里，宽视场、高节奏的勘测蓬勃发展，其中最令人生畏的将是由维拉C。鲁宾天文台。然而，系统时域巡天天文学领域是如此的新，以至于将继续使用比LSST更小、更灵活的系统来获得重大的科学见解。其中一个例子是引力波光学瞬态观测器，其主要科学目标是对引力波事件进行光学跟踪。GOTO和其他广域、高节奏调查产生的数据量和速度对数据处理管道提出了重大挑战，因为数据处理管道需要近实时操作以充分利用时域。在这项研究中，我们适应鲁宾天文台LSST科学管道处理GOTO数据，从而探索使用这种“现成的”管道处理其他广域，高节奏调查数据的可行性。在本文中，我们描述了我们如何使用LSST科学管道处理原始GOTO帧，最终产生校准的coadded图像和光度源目录。在将测量的天体测量和光度测量与PanSTARRS DR 1的匹配源进行比较后，我们发现测量的源位置通常精确到亚像素水平，并且测量的L波段光度测量精确到$m_L\sim16$的$\sim50$ mmag和$m_L\sim18$的$\sim200$ mmag。这些值相比，使用GOTO的主要，内部管道，GOTOPHOTO获得的，尽管这两个管道已经经历了进一步的发展和改进，超出了本研究中使用的实现。最后，我们发布了一个通用的“obs包”，如果其他人希望使用LSST科学管道来处理来自其他设施的数据，他们可以在此基础上构建。
Finding Strongly Lensed Supernovae from Blended Light Curves
Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI)（韩国天体宇宙科学研究所）；University of Science and Technology（科学技术联合大学院大学）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）；Berkeley Center for Cosmological Physics & Berkeley Lab, University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校伯克利宇宙物理中心与伯克利实验室）；Department of Physics & Astronomy, University of San Francisco（旧金山大学物理与天文系）
Scalable and Robust Multiband Modeling of AGN Light Curves in Rubin-LSST
Bishop’s University（主教大学）；Yale University（耶鲁大学）；Universidad Diego Portales（迭戈·波特莱斯大学）；Wayne State University（韦恩州立大学）；Universidad de Tarapacá（塔拉帕卡大学）；University of Napoli “Federico II（那不勒斯费德里科二世大学）；INAF - Osservatorio Astronomico di Capodimonte（意大利国家天体物理研究所卡波迪蒙特天文台）；Millennium Institute of Astrophysics (MAS)（天体物理学千年研究所）
Metrics for Optimization of Large Synoptic Survey Telescope Observations of Stellar Variables and Transients
大型综合巡天望远镜（LSST）将是有史以来最大的时域光度测量。为了最大限度地提高LSST的科学产量的瞬态恒星现象的广泛阵列，有必要优化调查节奏，覆盖范围和深度通过定量指标，专门设计用于表征各种类型的恒星瞬变的时域行为。在本文中，我们提出了基于LSST度量分析框架（MAF）模型（Jones et al. 2014）的三个此类度量。其中两个度量量化了LSST检测非周期性和/或非重现性瞬态事件的能力，以及LSST可靠地测量各种时间尺度的周期性信号的能力。第三个度量提供了一种方法来量化LSST将探测的恒星星族中恒星参数的范围。我们提供的例子使用这些指标，并讨论了一些影响，这些指标的基础上优化的LSST调查恒星变量和瞬变观测。
A Multiband Generalization of the Analysis of Variance Period Estimation Algorithm and the Effect of Inter-band Observing Cadence on Period Recovery Rate
Blazar variability with the Vera C. Rubin Legacy Survey of Space and Time (LSST)
耀变体的辐射主要来自指向我们的相对论性喷流，是研究河外喷流及其中心引擎的基本来源，由吸积盘提供的超大质量黑洞（SMBH）组成。它们也是高能中微子和宇宙射线的候选源。由于喷流的方向，非热耀变体的发射是多普勒波束;它的变化是不可预测的，发生的时间尺度从不到一小时到几年。理解产生通量和光谱变化的不同机制需要在长时间段上良好采样的多波段光变曲线。特别是，爆发是揭示潜在物理学的最佳测试平台，特别是在多波长背景下研究时。维拉C。Rubin Legacy Survey of Space and Time（Rubin-LSST）将在六个测光波段对南部天空进行为期十年的监测，为以统计方式研究blazar可变性特征提供了强大的工具。警报系统将使我们能够触发对突出事件的后续观测，特别是在高（keV到GeV）和非常高（TeV）能量下。在这里，我们研究了模拟Rubin-LSST调查策略，目的是了解哪些节奏更适合耀变体科学。我们的指标包括光变曲线和颜色采样。我们还调查了饱和的问题，这将影响最亮的和许多耀斑源，并将对后续观测产生不利影响。
