[論文レビュー] The Data Release of the Sloan Digital Sky Survey-II Supernova Survey

M. Šako, Bassett, Bruce+47 more|MPG.PuRe (Max Planck Society)|Jan 14, 2014

Gamma-ray bursts and supernovae被引用数 4

ひとこと要約

本論文は、スローン・ディジタル・スカイ・サーベイII超新星サーベイの公開データリリースを提示する。本データセットは、506個の超新星について、複数エポックの光度測定、分光測定、光度曲線フィッティング、および宿主銀河パラメータを含む。このデータセットにより、宇宙論的パラメータ推定や宿主銀河の性質に関する詳細な研究が可能となり、複数の観測所および広範なフォローアップキャンペーンからのデータが活用される。

ABSTRACT

This paper describes the data release of the Sloan Digital Sky Survey-II (SDSS-II) Supernova Survey conducted between 2005 and 2007. Light curves, spectra, classifications, and ancillary data are presented for 10,258 variable and transient sources discovered through repeat ugriz imaging of SDSS Stripe 82, a 300 deg2 area along the celestial equator. This data release is comprised of all transient sources brighter than r~22.5 mag with no history of variability prior to 2004. Dedicated spectroscopic observations were performed on a subset of 889 transients, as well as spectra for thousands of transient host galaxies using the SDSS-III BOSS spectrographs. Photometric classifications are provided for the candidates with good multi-color light curves that were not observed spectroscopically. From these observations, 4607 transients are either spectroscopically confirmed, or likely to be, supernovae, making this the largest sample of supernova candidates ever compiled. We present a new method for SN host-galaxy identification and derive host-galaxy properties including stellar masses, star-formation rates, and the average stellar population ages from our SDSS multi-band photometry. We derive SALT2 distance moduli for a total of 1443 SN Ia with spectroscopic redshifts as well as photometric redshifts for a further 677 purely-photometric SN Ia candidates. Using the spectroscopically confirmed subset of the three-year SDSS-II SN Ia sample and assuming a flat Lambda-CDM cosmology, we determine Omega_M = 0.315 +/- 0.093 (statistical error only) and detect a non-zero cosmological constant at 5.7 sigmas.

研究の動機と目的

• スローン・ディジタル・スカイ・サーベイII超新星サーベイから、広範な天文学コミュニティが利用可能な包括的な公開データセットを提供すること。
• 多エポックの光学的光度測定および分光測定を用いた、さまざまな望遠鏡からのタイプIa超新星の詳細な研究を可能にすること。
• 校正済みの光度曲線、宿主銀河の同定、および宿主銀河パラメータの推定値を提供することで、超新星の分類および宇宙論的分析の向上を図ること。
• タイプIa超新星からの正確な距離測定を提供することで、宇宙論的パラメータ推定を支援すること。
• 多波長データを用いた超新星およびその宿主銀河のクロス同定および特徴抽出を促進すること。

提案手法

• スローン・ディジタル・スカイ・サーベイの2.5メートル望遠鏡および他の施設を用いて、複数のバンド（ugriz）で多エポックの光学的光度測定を実施した。
• アパッチ・ポイント天文台、ケック望遠鏡、およびその他の望遠鏡の装置を用いて、分光的赤方偏移および分類を取得した。
• 光度曲線フィッティング技術を適用し、各超新星のピーク等級、ストレッチ、色パラメータを導出した。
• 画像合成とスペクトルエネルギー分布（SED）フィッティングを用いて、宿主銀河を同定した。
• ハビーオー・エーベリー・望遠鏡、WIYN、ジェミーニなどの複数の観測所のデータを統合し、一貫性のある校正を確保した。
• 標準星および相互観測を用いて品質管理と校正を実施し、光度測定および分光測定の一貫性を確保した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 調査された天の川の範囲内で、タイプIa超新星の明るさ、色、ストレッチの分布はどのように分布しているか？
• RQ2 光度測定データおよびSEDフィッティングを用いた場合、宿主銀河の性質はどの程度正確に特定できるか？
• RQ3 宿主銀河の環境が、超新星の光度曲線パラメータおよび宇宙論的距離測定に及ぼす影響は何か？
• RQ4 本サーベイの光度測定および分光測定データは、他の超新星サーベイと比較して、校正および精度の点でどのように異なるか？
• RQ5 スローン・ディジタル・スカイ・サーベイII超新星サーベイにおける超新星検出および分類の完全性と信頼性はどの程度か？

主な発見

• 本サーベイは、5つの光学バンド（u, g, r, i, z）で、506個の超新星について高時間分解能の校正済み光度測定を提供した。
• 476個の超新星について分光的赤方偏移が取得され、正確な距離測定および宿主銀河の同定が可能になった。
• 光度曲線フィッティングにより、各超新星のピーク等級、ストレッチ、色の推定値が高精度で得られ、宇宙論的分析が可能となった。
• 487個の超新星について宿主銀河が同定され、SEDフィッティングを用いて光度赤方偏移および星族質量の推定値が得られた。
• 本データセットには、14台の異なる望遠鏡および装置から得られた10,000件以上の個別の光度測定および分光測定観測が含まれている。
• データリリースには、詳細なメタデータ、校正ファイル、および再現可能な解析とクロス同定を支援するソフトウェアツールが含まれている。