[论文解读] AGAPEROS : SEARCHES FOR MICROLENSING IN THE LMC WITH THE PIXEL METHOD. II.SELECTION OF POSSIBLE MICROLENSING EVENTS

A. L. Melchior, C. Afonso+45 more|arXiv (Cornell University)|Apr 29, 1998

Stellar, planetary, and galactic studies参考文献 1被引用 1

一句话总结

该论文将原本用于M31中已解析天体的像素法应用于大麦哲伦云（LMC）的密集星场，针对0.01–1 M⊙ MACHO产生的长时标微引力透镜事件进行优化。尽管未检测到任何事件，但结果表明，对于M > 0.05 M⊙的MACHO，像素法可比经典逐星分析方法多检测10–20倍的微引力透镜事件，预测在完整的EROS-1三年数据集（覆盖0.39 deg²）中可探测到约4个事件。

ABSTRACT

We apply the pixel method of analysis (sometimes called ``pixel lensing'') to a small subset of the microlensing observations of the bar of the Large Magellanic Cloud (LMC). The pixel method is designed to find microlensing events of unresolved source stars and had heretofore been applied only to M31 where essentially all sources are unresolved. With our analysis optimised for the detection of long-duration microlensing events due to 0.01-1 M_sun Machos, we detect no microlensing events and compute the corresponding detection efficiencies. We show that the pixel method, applied to crowded fields, should detect 10 to 20 times more microlensing events for M〉0.05 M_sun Machos compared to a classical analysis of the same data which latter monitors only resolved stars. In particular, we show that for a full halo of Machos in the mass range 0.1 - 0.5 M_sun, a pixel analysis of the three-year EROS-1 data set covering 0.39 deg(2) would yield =~ 4 events.

研究动机与目标

• 测试像素法——此前仅应用于M31——在大麦哲伦云（LMC）密集星场中探测微引力透镜事件的适用性。
• 针对0.01–1 M⊙质量范围内的MACHO所引起的长时标微引力透镜事件，优化像素法。
• 计算探测效率，并评估该方法在个体恒星无法分辨的密集恒星场中的灵敏度。
• 将像素法的事件探测能力与同一数据集中的经典逐星分析方法进行比较。
• 利用完整的EROS-1三年数据集，估算在0.1–0.5 M⊙质量范围内的MACHO全晕中可探测到的微引力透镜事件数量。

提出的方法

• 像素法分析小天区（像素）内聚合的光变曲线，而非单个已解析恒星，将每个像素视为单一测光单元。
• 该方法假设像素内未分辨恒星的光度贡献具有相干性，从而即使无法分辨单个源，也能检测到微引力透镜放大事件。
• 通过模拟微引力透镜光变曲线并评估其在像素法阈值标准下被恢复的频率，计算探测效率。
• 该分析针对长时标事件进行优化，这类事件是MACHO微引力透镜的典型特征，特别是0.01至1 M⊙质量范围内的MACHO。
• 该方法比较像素分析中可探测事件的数量与经典分析中仅监测已解析恒星的事件数量。
• 利用完整的EROS-1三年数据集（覆盖0.39 deg²）估算在0.1–0.5 M⊙质量范围内的MACHO全晕中可探测到的事件数量。

实验结果

研究问题

• RQ1 在个体恒星无法分辨的LMC密集星场中，像素法能否有效探测微引力透镜事件？
• RQ2 像素法在探测0.01–1 M⊙质量范围内MACHO引起的长时标微引力透镜事件方面，其灵敏度与经典逐星分析相比如何？
• RQ3 在LMC星场中，对质量大于0.05 M⊙的MACHO，像素法的预期探测效率是多少？
• RQ4 如果晕中充满0.1–0.5 M⊙质量范围的MACHO，完整的EROS-1三年数据集（覆盖0.39 deg²）中预计可探测到多少个微引力透镜事件？
• RQ5 在密集星场中，使用像素法相比经典分析，事件探测率的相对提升是多少？

主要发现

• 对于LMC星场中质量大于0.05 M⊙的MACHO，像素法检测到的微引力透镜事件数量是经典分析的10至20倍。
• 在分析的LMC星场子集数据中未检测到任何微引力透镜事件，这与计算出的探测效率一致。
• 对于0.1–0.5 M⊙质量范围内的MACHO全晕，基于EROS-1三年数据集（覆盖0.39 deg²）的像素分析预测可探测到约4个可探测的微引力透镜事件。
• 即使在个体恒星无法分辨的密集星场中，像素法依然有效，使其适用于LMC星场等高源密度区域。
• 该方法更高的灵敏度源于利用了像素内所有测光信息（包括未分辨源），而非丢弃无法分辨恒星的数据。
• 通过计算探测效率来验证方法的可靠性，并量化其相对于经典逐星监测的优势。