Aproveitando alertas antecipados baseados em lentes: detectabilidade conjunta de ondas gravitacionais com lentes e suas contrapartes ópticas LSST

Lentes gravitacionais de ondas gravitacionais podem ser aproveitadas para fornecer tempos de alerta precoce de $\mathcal{O}$ a $\mathcal{O}$ antes das fusões de estrelas de nêutrons binárias e buracos negros de estrelas de nêutrons. Lentes gravitacionais de ondas gravitacionais (GWs) podem ser aproveitadas para fornecer tempos de alerta precoce de $\mathcal{O}(\mathrm{hours})$ a $\mathcal{O}(\mathrm{days})$ antes das fusões de estrelas de nêutrons binárias (BNSs) e buracos negros de estrelas de nêutrons.

Esta capacidade poderia, por sua vez, permitir que observatórios eletromagnéticos (EM) capturassem emissões transitórias em torno do momento da fusão. Neste trabalho, demonstramos a viabilidade de detectar conjuntamente fusões BNS e NSBH com lentes gravitacionais através de GWs durante a execução de observação O5, juntamente com suas contrapartes quilonovas associadas usando o Legacy Survey of Space and Time (LSST).

Simulamos uma população de fusões BNS e NSBH com lentes detectáveis ​​​​durante O5 e utilizamos modelos atuais de referência para gerar as curvas de luz quilonova com lentes correspondentes. Em seguida, avaliamos a detectabilidade dessas curvas de luz nas bandas LSST sob vários limites de exposição.

Descobrimos que entre as fusões de lentes detectáveis ​​​​em O5, aproximadamente 60\% da quilonova BNS e 10\% da quilonova NSBH serão observáveis ​​​​dentro de uma única exposição LSST, com principalmente quads dominando a população detectável. Definimos um índice de detectabilidade ($\rm DI$), que determina a detectabilidade EM em óptica de fusões BNS e NSBH detectáveis ​​por GW com lentes.

Demonstramos a robustez e generalização do $\rm DI$ em nossa população BNS e NSBH com lentes. Nosso trabalho demonstra que os alertas antecipados baseados em lentes serão altamente aplicáveis ​​no futuro próximo, permitindo que o LSST acompanhe efetivamente os gatilhos BNS e NSBH nas áreas de localização de GW durante a execução de observação O5.

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