[论文解读] The Rate of Supernovae. II. the Selection Effects and the Frequencies Per Unit Blue Luminosity

E. Cappellaro, M. Turatto+4 more|arXiv (Cornell University)|Feb 25, 1993

Gamma-ray bursts and supernovae被引用 6

一句话总结

本文利用阿西戈和施特恩贝格天文台的照相巡天数据，通过控制时间法分析了超新星（SN）的探测率，识别出诸如星系中心过曝以及螺旋星系倾斜度偏差等选择效应。研究发现，所有类型超新星的探测率均与蓝光亮度成正比，且需对观测偏差进行显著修正，尤其是在遥远或倾斜的星系中。

ABSTRACT

We present new estimates of the observed rates of SNe determined with the {\em control time} method applied to the files of observations of two long term, photographic SN searches carried out at the Asiago and Sternberg Observatories. Our calculations are applied to a galaxy sample extracted from RC3, in which 65 SNe have been discovered. This relatively large number of SNe has been redistributed in the different morphological classes of host galaxies giving the respective SN rates. The magnitude of two biases, the overexposure of the central part of galaxies and the inclination of the spiral parent galaxies, have been estimated. We show that due to overexposure a increasing fraction of SNe is lost in galaxies of increasing distances. Also, a reduced number of SNe is discovered in inclined galaxies ($i>30\degr$): SNII and Ib are more affected than Ia, as well as SNe in Sbc-Sd galaxies with respect to other spirals. We strengthen previous findings that the SN rates is proportional to the galaxy blue luminosity for all SN and Hubble types. Other sources of errors, besides those due to the statistics of the events, have been investigated. In particular those related to the adopted SN parameters (Cappellaro et al. (\cite{paper1})) and correction factor for overexposure and inclination. Moreover, we show that the frequencies of SNe per unit luminosity vary if different sources for the parameters of the sample galaxies are adopted, thus hampering the comparison of SN rates based on different galaxy samples. The overall rates per unit blue luminosity are similar to the previous

研究动机与目标

• 量化长期照相超新星巡天中影响观测超新星率的选择效应。
• 校正星系中心过曝及螺旋星系倾斜度对超新星可探测性的影响。
• 通过考虑观测偏差，确定单位蓝光亮度下的真实超新星率。
• 评估不同星系样本参数对不同研究中超新星率测量可比性的影响。
• 通过基于星系形态和距离的校正因子，提高超新星率估计的准确性。

提出的方法

• 将控制时间法应用于阿西戈和施特恩贝格天文台的档案照相数据，追踪随时间变化的超新星探测效率。
• 使用RC3星表中的星系样本，包含65个已确认的超新星，计算不同形态类型下的超新星率。
• 通过建模星系中心亮度随距离增加而降低超新星探测性的机制，量化过曝偏差。
• 通过比较不同倾斜度（i > 30°）的螺旋星系中超新星探测率，评估倾斜度偏差。
• 计算过曝和倾斜度的校正因子，以将观测到的超新星率调整为真实值。
• 利用校正后的率重新计算单位蓝光亮度下的超新星频率，并比较不同星源参数下的结果。

实验结果

研究问题

• RQ1 星系中心过曝和倾斜度如何影响照相巡天中超新星的观测率？
• RQ2 观测选择效应在星系样本中在多大程度上导致单位蓝光亮度下超新星率的偏差？
• RQ3 过曝和倾斜度的校正因子如何影响不同哈勃类型中超新星率的推导结果？
• RQ4 为何基于不同星系样本参数的超新星率测量结果存在差异？如何实现统一？
• RQ5 在对选择效应进行校正后，超新星率与蓝光亮度之间的正比关系是否依然稳健？

主要发现

• 星系中心过曝导致系统性地丢失超新星，且随距离增加，被遗漏事件的比例上升。
• 倾斜的螺旋星系（i > 30°）中超新星探测率降低，其中II型和Ib型超新星受影响更甚于Ia型。
• Sbc-Sd型螺旋星系中超新星的探测率显著偏低，相较于早型或晚型星系。
• 校正后，所有超新星光谱类型和哈勃形态的超新星率均与蓝光亮度成正比。
• 单位蓝光亮度下的频率因星系参数来源不同而显著差异，导致跨研究比较复杂化。
• 过曝和倾斜度的校正因子对准确估计超新星率至关重要，尤其在大规模巡天中。