[论文解读] 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 4

一句话总结

本文公布了斯隆数字巡天二期超新星巡天的公开数据，提供了506颗超新星的多 epoch 光度测量、光谱、光变曲线拟合及宿主星系参数。该数据集使对Ia型超新星的详细研究成为可能，包括宇宙学参数估计和宿主星系特性分析，数据来自多个天文台并经过广泛的后续观测活动。

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.

研究动机与目标

• 为更广泛的天体物理学界提供来自SDSS-II超新星巡天的全面、公开可访问的数据集。
• 通过来自不同望远镜的多 epoch 光度测量和光谱数据，实现对Ia型超新星的详细研究。
• 提供校准后的光变曲线、宿主星系识别及宿主星系参数估计，以改善超新星分类和宇宙学分析。
• 通过Ia型超新星提供的精确距离测量，支持宇宙学参数估计。
• 通过多波段数据促进对超新星及其宿主星系的交叉识别与特征表征。

提出的方法

• 使用SDSS 2.5米望远镜及其他设施，在多个波段（ugriz）进行多 epoch 光学光度测量。
• 利用阿帕奇点天文台、凯克望远镜及其他望远镜的仪器获取光谱红移和分类。
• 应用光变曲线拟合技术，推导每颗超新星的峰值星等、拉伸参数和颜色参数。
• 通过图像叠加和光谱能量分布拟合估算光谱红移，识别宿主星系。
• 整合来自多个天文台的数据，包括胡勃-艾伯利望远镜、WIYN望远镜和Gemini望远镜，确保一致的校准。
• 使用标准星和交叉观测进行质量控制与校准，确保光度和光谱的一致性。

实验结果

研究问题

• RQ1 在巡天覆盖的天区范围内，Ia型超新星的光度、颜色和拉伸参数的分布如何？
• RQ2 能否通过光度数据和SED拟合准确确定宿主星系的性质？
• RQ3 宿主星系环境对超新星光变曲线参数和宇宙学距离测量有何影响？
• RQ4 与其它超新星巡天相比，本巡天的光度和光谱数据在校准和精度方面表现如何？
• RQ5 SDSS-II超新星巡天中超新星探测与分类的完整性和可靠性如何？

主要发现

• 本巡天为506颗超新星在五个光学波段（u, g, r, i, z）提供了校准后的光度测量，时间采样密度高。
• 为476颗超新星获得了光谱红移，实现了精确的距离测量和宿主星系识别。
• 光变曲线拟合为每颗超新星提供了峰值星等、拉伸和颜色的精确估计，支持宇宙学分析。
• 为487颗超新星识别了宿主星系，通过SED拟合获得了光度红移和恒星质量估计。
• 数据集包含来自14台不同望远镜和仪器的10,000多个独立光度和光谱观测。
• 数据发布包含详细的元数据、校准文件和软件工具，以支持可重复分析和交叉识别。