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How Many Kilonovae Can Be Found in Past, Present, and Future Survey Data Sets?
Indexado
WoS WOS:000418677500003
Scopus SCOPUS_ID:85040378206
DOI 10.3847/2041-8213/AA9D82
Año 2018
Tipo artículo de investigación

Citas Totales

Autores Afiliación Chile

Instituciones Chile

% Participación
Internacional

Autores
Afiliación Extranjera

Instituciones
Extranjeras


Abstract



The discovery of a kilonova (KN) associated with the Advanced LIGO (aLIGO)/Virgo event GW170817 opens up new avenues of multi-messenger astrophysics. Here, using realistic simulations, we provide estimates of the number of KNe that could be found in data from past, present, and future surveys without a gravitational-wave trigger. For the simulation, we construct a spectral time-series model based on the DES-GW multi-band light curve from the single known KN event, and we use an average of BNS rates from past studies of 103Gpc(-3) yr(-1), consistent with the one event found so far. Examining past and current data sets from transient surveys, the number of KNe we expect to find for ASAS-SN, SDSS, PS1, SNLS, DES, and SMT is between 0 and 0.3. We predict the number of detections per future survey to be 8.3 from ATLAS, 10.6 from ZTF, 5.5/69 from LSST (the Deep Drilling/Wide Fast Deep), and 16.0 from WFIRST. The maximum redshift of KNe discovered for each survey is z = 0.8 for WFIRST, z = 0.25 for LSST, and z = 0.04 for ZTF and ATLAS. This maximum redshift for WFIRST is well beyond the sensitivity of aLIGO and some future GW missions. For the LSST survey, we also provide contamination estimates from Type Ia and core-collapse supernovae: after light curve and template-matching requirements, we estimate a background of just two events. More broadly, we stress that future transient surveys should consider how to optimize their search strategies to improve their detection efficiency and to consider similar analyses for GW follow-up programs.

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Disciplinas de Investigación



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Astronomy & Astrophysics
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Colaboración Institucional



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Autores - Afiliación



Ord. Autor Género Institución - País
1 Scolnic, D. Hombre UNIV CHICAGO - Estados Unidos
The Kavli Institute for Cosmological Physics - Estados Unidos
The University of Chicago - Estados Unidos
2 Kessler, R. Hombre UNIV CHICAGO - Estados Unidos
The Kavli Institute for Cosmological Physics - Estados Unidos
The University of Chicago - Estados Unidos
3 Brout, D. Hombre UNIV PENN - Estados Unidos
University of Pennsylvania - Estados Unidos
4 Cowperthwaite, P. S. Hombre Harvard Smithsonian Ctr Astrophys - Estados Unidos
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics - Estados Unidos
5 Soares-Santos, M. Mujer Fermilab Natl Accelerator Lab - Estados Unidos
Brandeis Univ - Estados Unidos
Fermi National Accelerator Laboratory - Estados Unidos
Brandeis University - Estados Unidos
6 Annis, James Hombre Fermilab Natl Accelerator Lab - Estados Unidos
Fermi National Accelerator Laboratory - Estados Unidos
7 Herner, K. Hombre Fermilab Natl Accelerator Lab - Estados Unidos
Fermi National Accelerator Laboratory - Estados Unidos
8 Chen, H. Y. - UNIV CHICAGO - Estados Unidos
The Kavli Institute for Cosmological Physics - Estados Unidos
The University of Chicago - Estados Unidos
9 Sako, Masao Hombre UNIV PENN - Estados Unidos
University of Pennsylvania - Estados Unidos
10 Doctor, Z. - UNIV CHICAGO - Estados Unidos
The Kavli Institute for Cosmological Physics - Estados Unidos
The University of Chicago - Estados Unidos
11 Butler, R. E. Hombre Fermilab Natl Accelerator Lab - Estados Unidos
Indiana Univ - Estados Unidos
Fermi National Accelerator Laboratory - Estados Unidos
Indiana University - Estados Unidos
Indiana University Bloomington - Estados Unidos
12 Palmese, A. Mujer UCL - Reino Unido
University College London - Reino Unido
13 Diehl, H. T. Hombre Fermilab Natl Accelerator Lab - Estados Unidos
Fermi National Accelerator Laboratory - Estados Unidos
14 Frieman, J. Hombre UNIV CHICAGO - Estados Unidos
Fermilab Natl Accelerator Lab - Estados Unidos
The Kavli Institute for Cosmological Physics - Estados Unidos
Fermi National Accelerator Laboratory - Estados Unidos
The University of Chicago - Estados Unidos
15 Holz, D. E. Hombre UNIV CHICAGO - Estados Unidos
The Kavli Institute for Cosmological Physics - Estados Unidos
The University of Chicago - Estados Unidos
The Enrico Fermi Institute - Estados Unidos
16 Berger, E. - Harvard Smithsonian Ctr Astrophys - Estados Unidos
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics - Estados Unidos
17 Chornock, R. Hombre Ohio Univ - Estados Unidos
Ohio University - Estados Unidos
18 Villar, A. - Harvard Smithsonian Ctr Astrophys - Estados Unidos
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics - Estados Unidos
19 Nicholl, M. Hombre Harvard Smithsonian Ctr Astrophys - Estados Unidos
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics - Estados Unidos
20 Biswas, Rahul Hombre UNIV WASHINGTON - Estados Unidos
Stockholm Univ - Suecia
University of Washington, Seattle - Estados Unidos
Stockholms universitet - Suecia
University of Washington - Estados Unidos
21 Hounsell, R. - Univ Calif Santa Cruz - Estados Unidos
UNIV ILLINOIS - Estados Unidos
University of California, Santa Cruz - Estados Unidos
University of Illinois at Urbana-Champaign - Estados Unidos
University of Illinois Urbana-Champaign - Estados Unidos
22 Foley, R. J. Hombre Univ Calif Santa Cruz - Estados Unidos
University of California, Santa Cruz - Estados Unidos
23 Metzger, J. - UNIV CHICAGO - Estados Unidos
The Kavli Institute for Cosmological Physics - Estados Unidos
The University of Chicago - Estados Unidos
24 Rest, A. Hombre Space Telescope Sci Inst - Estados Unidos
Johns Hopkins Univ - Estados Unidos
STScI - Estados Unidos
Johns Hopkins University - Estados Unidos
Space Telescope Science Institute - Estados Unidos
25 Garcia-Bellido, J. Hombre UNIV AUTONOMA MADRID - España
Universidad Autónoma de Madrid - España
26 Möller, A. - Mt Stromlo & Siding Spring Observ - Australia
Australian Natl Univ - Australia
Australian National University, Mount Stromlo Observatory - Australia
Australian National University - Australia
The Australian National University - Australia
27 Nugent, Peter Hombre Lawrence Berkeley Natl Lab - Estados Unidos
Lawrence Berkeley National Laboratory - Estados Unidos
28 ABBOTT, TIMOTHY Hombre Natl Opt Astron Observ - Chile
Cerro Tololo Inter American Observatory - Chile
29 Williams, P. K. G. Hombre UCL - Reino Unido
Rhodes Univ - República de Sudáfrica
Rhodes University - República de Sudáfrica
University College London - Reino Unido
30 Allam, S. Mujer Fermilab Natl Accelerator Lab - Estados Unidos
Fermi National Accelerator Laboratory - Estados Unidos
31 Bechtol, K. Hombre LSST - Estados Unidos
Large Synoptic Survey Telescope - Estados Unidos
32 Benoit-Levy, A. Hombre UCL - Reino Unido
Inst Astrophys Paris - Francia
UPMC Univ Paris 06 - Francia
Institut d 'Astrophysique de Paris - Francia
University College London - Reino Unido
Institut d’Astrophysique de Paris - Francia
33 Bertin, E. Hombre Inst Astrophys Paris - Francia
UPMC Univ Paris 06 - Francia
Institut d 'Astrophysique de Paris - Francia
Institut d’Astrophysique de Paris - Francia
34 Brooks, D. - UCL - Reino Unido
35 Buckley-Geer, E. J. Mujer Fermilab Natl Accelerator Lab - Estados Unidos
Fermi National Accelerator Laboratory - Estados Unidos
36 Carnero Rosell, A. Hombre Lab Interinst E Astron LIneA - Brasil
Observ Nacl - Brasil
Laboratório Interinstitucional de e-Astronomia - LIneA - Brasil
Observatório Nacional - Brasil
Laboratório Interinstitucional de e-Astronomia - Brasil
37 Carr, A. Hombre Univ Illinois 1002 W Green St Urbana 61801 USA 29 - Estados Unidos
Natl Ctr Supercomp Applicat - Estados Unidos
University of Illinois at Urbana-Champaign - Estados Unidos
38 Carretero, J. Hombre Barcelona Inst Sci & Technol - España
Institut de Física d'Altes Energies, Bellaterra - España
39 Castander, Francisco Javier J. Hombre IEEC CSIC - España
Instituto de Estudios Espaciales de Cataluña - España
CSIC - Instituto de Ciencias del Espacio (ICE) - España
40 Baran, Andrzej S. Hombre Universidad de Stanford - Estados Unidos
Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology - Estados Unidos
41 D'Andrea, C. B. Hombre UNIV PENN - Estados Unidos
University of Pennsylvania - Estados Unidos
42 da Costa, L. N. Hombre Lab Interinst E Astron LIneA - Brasil
Observ Nacl - Brasil
Laboratório Interinstitucional de e-Astronomia - LIneA - Brasil
Observatório Nacional - Brasil
Laboratório Interinstitucional de e-Astronomia - Brasil
43 Davis, C. - Universidad de Stanford - Estados Unidos
44 Doel, Peter Hombre UCL - Reino Unido
University College London - Reino Unido
45 Drlica-Wagner, A. Hombre Fermilab Natl Accelerator Lab - Estados Unidos
Fermi National Accelerator Laboratory - Estados Unidos
46 Eifler, T. F. Hombre CALTECH - Estados Unidos
California Institute of Technology - Estados Unidos
Jet Propulsion Laboratory - Estados Unidos
47 Flaugher, B. Mujer Fermilab Natl Accelerator Lab - Estados Unidos
Fermi National Accelerator Laboratory - Estados Unidos
48 Fosalba, P. Hombre IEEC CSIC - España
Instituto de Estudios Espaciales de Cataluña - España
CSIC - Instituto de Ciencias del Espacio (ICE) - España
49 Gaztanaga, Enrique Hombre IEEC CSIC - España
Instituto de Estudios Espaciales de Cataluña - España
CSIC - Instituto de Ciencias del Espacio (ICE) - España
50 Gerdes, D. W. Hombre UNIV MICHIGAN - Estados Unidos
University of Michigan, Ann Arbor - Estados Unidos
51 Gruen, D. Hombre Universidad de Stanford - Estados Unidos
SLAC Natl Accelerator Lab - Estados Unidos
Univ Illinois 1002 W Green St Urbana 61801 USA 29 - Estados Unidos
Natl Ctr Supercomp Applicat - Estados Unidos
Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology - Estados Unidos
SLAC National Accelerator Laboratory - Estados Unidos
University of Illinois at Urbana-Champaign - Estados Unidos
University of Illinois Urbana-Champaign - Estados Unidos
52 Gruen, D. Hombre Universidad de Stanford - Estados Unidos
SLAC Natl Accelerator Lab - Estados Unidos
Univ Illinois 1002 W Green St Urbana 61801 USA 29 - Estados Unidos
Natl Ctr Supercomp Applicat - Estados Unidos
Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology - Estados Unidos
SLAC National Accelerator Laboratory - Estados Unidos
University of Illinois at Urbana-Champaign - Estados Unidos
University of Illinois Urbana-Champaign - Estados Unidos
53 Gschwend, Julia Mujer Lab Interinst E Astron LIneA - Brasil
Observ Nacl - Brasil
Laboratório Interinstitucional de e-Astronomia - LIneA - Brasil
Observatório Nacional - Brasil
Laboratório Interinstitucional de e-Astronomia - Brasil
54 GUTIERREZ-GALLARDO, GONZALO JAVIER Hombre Fermilab Natl Accelerator Lab - Estados Unidos
Fermi National Accelerator Laboratory - Estados Unidos
55 Hartley, W. G. - UCL - Reino Unido
Swiss Fed Inst Technol - Suiza
56 Honscheid, K. Hombre OHIO STATE UNIV - Estados Unidos
The Ohio State University - Estados Unidos
57 James, David J. Hombre UNIV WASHINGTON - Estados Unidos
University of Washington, Seattle - Estados Unidos
University of Washington - Estados Unidos
58 Johnson, Margaret W. G. Mujer Natl Ctr Supercomp Applicat - Estados Unidos
University of Illinois at Urbana-Champaign - Estados Unidos
University of Illinois Urbana-Champaign - Estados Unidos
59 Johnson, Margaret W. G. Mujer Natl Ctr Supercomp Applicat - Estados Unidos
University of Illinois at Urbana-Champaign - Estados Unidos
University of Illinois Urbana-Champaign - Estados Unidos
60 Krause, E. Mujer Universidad de Stanford - Estados Unidos
Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology - Estados Unidos
61 Kuehn, K. Hombre Australian Astron Observ - Australia
Australian Astronomical Observatory - Australia
62 Kuhlmann, S. - Argonne Natl Lab - Estados Unidos
63 Lahav, O. Hombre UCL - Reino Unido
University College London - Reino Unido
64 Bulik, T. Hombre Fermilab Natl Accelerator Lab - Estados Unidos
Fermi National Accelerator Laboratory - Estados Unidos
65 LIMA-ARCE, MAURICIO Hombre Lab Interinst E Astron LIneA - Brasil
UNIV SAO PAULO - Brasil
Laboratório Interinstitucional de e-Astronomia - LIneA - Brasil
Universidade de Sao Paulo - USP - Brasil
Laboratório Interinstitucional de e-Astronomia - Brasil
Universidade de São Paulo - Brasil
66 Maia, M. A. G. Hombre Lab Interinst E Astron LIneA - Brasil
Observ Nacl - Brasil
Laboratório Interinstitucional de e-Astronomia - LIneA - Brasil
Observatório Nacional - Brasil
Laboratório Interinstitucional de e-Astronomia - Brasil
67 March, M. Mujer UNIV PENN - Estados Unidos
University of Pennsylvania - Estados Unidos
68 Marshall, Jennifer Mujer Texas A&M Univ - Estados Unidos
Texas A&M University - Estados Unidos
69 Menanteau, F. Hombre Univ Illinois 1002 W Green St Urbana 61801 USA 29 - Estados Unidos
Natl Ctr Supercomp Applicat - Estados Unidos
University of Illinois at Urbana-Champaign - Estados Unidos
University of Illinois Urbana-Champaign - Estados Unidos
70 Miquel, R. Hombre Barcelona Inst Sci & Technol - España
Inst Catalana Recerca & Estudis Avancats - España
Institut de Física d'Altes Energies, Bellaterra - España
Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats - España
71 Nielsen, Eric Hombre Fermilab Natl Accelerator Lab - Estados Unidos
Fermi National Accelerator Laboratory - Estados Unidos
72 PLAZAS-MALAGON, ANDRES ALEJANDRO Hombre CALTECH - Estados Unidos
Jet Propulsion Laboratory - Estados Unidos
California Institute of Technology - Estados Unidos
73 Sanchez, Eusebio Hombre Ctr Invest Energet Medioambientales & Tecnol CIEM - España
Centro de Investigaciones Energeticas, Medioambientales y Tecnologicas - España
74 Scarpine, V. - Fermilab Natl Accelerator Lab - Estados Unidos
75 Schubnell, M. Hombre UNIV MICHIGAN - Estados Unidos
University of Michigan, Ann Arbor - Estados Unidos
76 Sevilla, Ignacio Hombre Ctr Invest Energet Medioambientales & Tecnol CIEM - España
Centro de Investigaciones Energeticas, Medioambientales y Tecnologicas - España
77 Smith, Matthew Hombre Univ Southampton - Reino Unido
University of Southampton - Reino Unido
78 Smith, R. C. - Natl Opt Astron Observ - Chile
79 Sobreira, Flavia Mujer Lab Interinst E Astron LIneA - Brasil
UNIV ESTADUAL CAMPINAS - Brasil
Laboratório Interinstitucional de e-Astronomia - LIneA - Brasil
Universidade Estadual de Campinas - Brasil
Laboratório Interinstitucional de e-Astronomia - Brasil
80 Suchyta, E. Hombre Oak Ridge Natl Lab - Estados Unidos
Oak Ridge National Laboratory - Estados Unidos
81 Swanson, M. E. C. Mujer Natl Ctr Supercomp Applicat - Estados Unidos
University of Illinois at Urbana-Champaign - Estados Unidos
University of Illinois Urbana-Champaign - Estados Unidos
82 Tarle, Gregory Hombre UNIV MICHIGAN - Estados Unidos
University of Michigan, Ann Arbor - Estados Unidos
83 Thomas, R. C. - Lawrence Berkeley Natl Lab - Estados Unidos
84 Tucker, D. L. Hombre Fermilab Natl Accelerator Lab - Estados Unidos
Fermi National Accelerator Laboratory - Estados Unidos
85 WALKER, ALISTAIR Hombre Natl Opt Astron Observ - Chile
Cerro Tololo Inter American Observatory - Chile
86 DES Collaboration Corporación

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Origen de Citas Identificadas



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Citas No-identificadas: 98.48 %

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Citas Identificadas: 1.52 %
Citas No-identificadas: 98.48 %

Financiamiento



Fuente
National Science Foundation
CNPq
FAPERJ
NSF
U.S. Department of Energy
Ohio State University
NASA
Gordon and Betty Moore Foundation
Science and Technology Facilities Council
National Aeronautics and Space Administration
David and Lucile Packard Foundation
Alfred P. Sloan Foundation
University of Portsmouth
University of Washington
University of Chicago
University of Cambridge
FINEP (Brazil)
University of Michigan
Heising-Simons Foundation
University College London
University of Edinburgh
University of Nottingham
OzDES Membership Consortium
University of Pennsylvania
University of Sussex
Texas AM University
Stanford University
NASA through Hubble Fellowship - Space Telescope Science Institute
Space Telescope Science Institute
University of Illinois
DOE (USA)
associated Excellence Cluster Universe
Fermilab
ETH Zurich
NOAO
Kavli Foundation
Kavli Institute for Cosmological Physics at the University of Chicago
SLAC National Lab
Gordon & Betty Moore Foundation
CIEMAT-Madrid
ICE (IEEC-CSIC)
Lawrence Berkeley Lab
Argonne Lab
UC Santa Cruz
IFAE Barcelona
MEC/MICINN/MINECO(Spain)
CCAPP(Ohio State)
MIFPA(Texas AM)
HEFCE(UK)
NSF(USA)
KICP(U. Chicago)
DFG(Germany)
STFC(UK)
NCSA(UIUC)
Washington Research Foundation
Washington Research Foundation Fund for Innovation in Data-Intensive Discovery
Moore/Sloan Data Science Environments Project at the University of Washington
DES Brazil Consortium
LMU Mnchen
UCSC Giving Day grant
HeisingSimons Foundation
MEC/MICINN/MINECO

Muestra la fuente de financiamiento declarada en la publicación.

Agradecimientos



Agradecimiento
The DES Data Management System is supported by the NSF under grant numbers AST-1138766 and AST-1536171. This work was supported in part by the Kavli Institute for Cosmological Physics at the University of Chicago through grant NSF PHY-1125897 and an endowment from the Kavli Foundation and its founder Fred Kavli. We gratefully acknowledge support from NASA grant 14-WPS14-0048. D.S. is supported by NASA through Hubble Fellowship grant HST-HF2-51383.001 awarded by the Space Telescope Science Institute, which is operated by the Association of Universities for Research in Astronomy, Inc., for NASA, under contract NAS 5-26555. This analysis was done using the Midway-RCC computing cluster at University of Chicago. The Berger Time-Domain Group at Harvard is supported in part by the NSF through grants AST-1411763 and AST-1714498, and by NASA through grants NNX15AE50G and NNX16AC22G. The UCSC group is supported in part by NSF grant AST-1518052, the Gordon & Betty Moore Foundation, the HeisingSimons Foundation, generous donations from many individuals through a UCSC Giving Day grant, and from fellowships from the Alfred P. Sloan Foundation and the David and Lucile Packard Foundation to R.J.F. R.B. acknowledges partial support from the Washington Research Foundation Fund for Innovation in Data-Intensive Discovery and the Moore/Sloan Data Science Environments Project at the University of Washington.
Funding for the DES Projects has been provided by the DOE and NSF(USA), MEC/MICINN/MINECO(Spain), STFC(UK), HEFCE(UK). NCSA(UIUC), KICP(U. Chicago), CCAPP(Ohio State), MIFPA(Texas A&M), CNPQ, FAPERJ, FINEP (Brazil), DFG(Germany) and the Collaborating Institutions in the Dark Energy Survey. The Collaborating Institutions are Argonne Lab, UC Santa Cruz, University of Cambridge, CIEMAT-Madrid, University of Chicago, University College London, DES Brazil Consortium, University of Edinburgh, ETH Zurich, Fermilab, University of Illinois, ICE (IEEC-CSIC), IFAE Barcelona, Lawrence Berkeley Lab, LMU Mnchen and the associated Excellence Cluster Universe, University of Michigan, NOAO, University of Nottingham, Ohio State University, University of Pennsylvania, University of Portsmouth, SLAC National Lab, Stanford University, University of Sussex, Texas A&M University, and the OzDES Membership Consortium. Based in part on observations at Cerro Tololo Inter-American Observatory, National Optical Astronomy Observatory, which is operated by the Association of Universities for Research in Astronomy (AURA) under a cooperative agreement with the National Science Foundation.

Muestra la fuente de financiamiento declarada en la publicación.