Limits on the ejecta mass during the search for kilonovae associated with neutron star-black hole mergers: A case study of S230518h, GW230529, S230627c and the low-significance candidate S240422ed
Notice bibliographique
Résumé
Neutron star-black hole (NSBH) mergers, detectable via their gravitational-wave (GW) emission, are expected to produce kilonovae (KNe). Four NSBH candidates have been identified and followed-up by more than fifty instruments since the start of the fourth GW observing run (O4), in May 2023, up to July 2024; however, no confirmed associated KN has been detected. This study evaluates ejecta properties from multimessenger observations to understand the absence of detectable KN: we use GW public information and joint observations taken from 05.2023 to 07.2024 (LVK, ATLAS, DECam, GECKO, GOTO, GRANDMA, SAGUARO, TESS, WINTER, ZTF). First, our analysis on follow-up observation strategies shows that, on average, more than 50% of the simulated KNe associated with NSBH mergers reach their peak luminosity around one day after merger in the $g$, $r$, $i$- bands, which is not necessarily covered for each NSBH GW candidate. We also analyze the trade-off between observation efficiency and the intrinsic properties of the KN emission, to understand the impact on how these constraints affect our ability to detect the KN, and underlying ejecta properties for each GW candidate. In particular, we can only confirm the kilonova was not missed for 1% of the GW230529 and S230627c sky localization region, given the large sky localization error of GW230529 and the large distance for S230627c and, their respective KN faint luminosities. More constraining, for S230518h, we infer the dynamical ejecta and postmerger disk wind ejecta ${m}_{\mathrm{dyn}},{m}_{\mathrm{wind}}<0.03{M}_{\ensuremath{\bigodot}}$ and the viewing angle $\ensuremath{\theta}>25\ifmmode^\circ\else\textdegree\fi{}$. Similarly, the nonastrophysical origin of S240422ed is likely further confirmed by the fact that we would have detected even a faint KN at the time and presumed distance of the S240422ed event candidate, within a minimum 45% credible region of the sky area, that can be larger depending on the KN scenario.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,004 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».