Follow-up Survey for the Binary Black Hole Merger GW200224_222234 Using Subaru/HSC and GTC/OSIRIS

Ohgami, Takayuki; Becerra González, Josefa; Tominaga, Nozomu; Morokuma, Tomoki; Utsumi, Yousuke; Niino, Yuu; Tanaka, Masaomi; Banerjee, Smaranika; Poidevin, Frédérick; Acosta-Pulido, Jose Antonio; Pérez-Fournon, Ismael; Muñoz-Darias, Teo; Akitaya, Hiroshi; Yanagisawa, Kenshi; Sasada, Mahito; Yoshida, Michitoshi; Simunovic, Mirko; Ohsawa, Ryou; Tanaka, Ichi; Terai, Tsuyoshi; Takagi, Yuhei; J-GEM Collaboration
Referencia bibliográfica

The Astrophysical Journal

Fecha de publicación:
4
2023
Número de autores
22
Número de autores del IAC
5
Número de citas
4
Número de citas referidas
3
Descripción
The LIGO/Virgo detected a gravitational wave (GW) event, named GW200224_222234 (also known as S200224ca) and classified as a binary-black hole coalescence, on 2020 February 24. Given its relatively small localization skymap (71 deg2 for a 90% credible region; revised to 50 deg2 in GWTC-3), we performed target-of-opportunity observations using the Subaru/Hyper Suprime-Cam (HSC) in the r2 and z bands. Observations were conducted on 2020 February 25 and 28 and March 23, with the first epoch beginning 12.3 hr after the GW detection. The survey covered the highest-probability sky area of 56.6 deg2, corresponding to a 91% probability. This was the first deep follow-up (m r ≳ 24, m z ≳ 23) for a binary-black hole merger covering >90% of the localization. By performing image subtraction and candidate screening including light-curve fitting with transient templates and examples, we found 22 off-nucleus transients that were not ruled out as the counterparts of GW200224_222234 with our Subaru/HSC data alone. We also performed GTC/OSIRIS spectroscopy of the probable host galaxies for five candidates; two are likely to be located within the 3D skymap, whereas the others are not. In conclusion, 19 transients remain as possible optical counterparts of GW200224_222234; but we could not identify a unique promising counterpart. If there are no counterparts in the remaining candidates, the upper limits of the optical luminosity are $\nu {L}_{\nu }\lt {5.2}_{-1.9}^{+2.4}\times {10}^{41}$ erg s-1 and $\nu {L}_{\nu }\lt {1.8}_{-0.6}^{+0.8}\times {10}^{42}$ erg s-1 in the r2 and z bands, respectively, at ~12 hr after GW detection. We also discuss improvements in the strategies of optical follow-ups for future GW events.
Proyectos relacionados
Project Image
Astrofísica de Partículas
El Grupo de Astrofísica de Partículas del IAC participa activamente en tres grandes colaboraciones internacionales de astrofísica de muy altas energías: AMS (Alpha Magnetic Spectrometer), los telescopios de radiación Cherenkov MAGIC I y II, y el Cherenkov Telescope Array (CTA). AMS es un detector de partículas diseñado para operar en el espacio, a
Ramón
García López
Agujero negro en erupción
Agujeros negros, estrellas de neutrones, enanas blancas y su entorno local
Los agujeros negros y estrellas de neutrones en binarias de rayos-X son laboratorios únicos para explorar la física de estos objetos compactos. No solo permiten confirmar la existencia de agujeros negros de origen estelar a través de mediciones dinámicas de sus masas, sino que también permiten investigar el comportamiento de la materia y la
Montserrat
Armas Padilla
Imagen del Proyecto
Variabilidad en Núcleos Activos de Galaxias: Estudios Multifrecuencia
Los núcleos activos de galaxias (AGN por sus siglas en inglés) se caracterizan por una potente emisión proveniente de una región muy compacta (sólo pocos pcs) en el centro de la galaxia. Los "blazars" son una categoría de AGNs, caracterizados por mostrar una alta luminosidad en un amplio rango de frecuencia, desde radio a altas energías (rayos X y
José Antonio
Acosta Pulido
Mapa de todo el cielo mostrando la distribución espacial de las anisotropias primarias del Fondo Cósmico de Microondas (generadas sólo 380,000 años después del Big Bang) extraído de las observaciones del satélite Planck
Anisotropía del Fondo Cósmico de Microondas
El objetivo general de este proyecto es determinar y estudiar las variaciones espaciales y espectrales en la temperatura del Fondo Cósmico de Microondas y en su Polarización en un amplio rango de escalas angulares que van desde pocos minutos de arco hasta varios grados. Las fluctuaciones primordiales en la densidad de materia, que dieron origen a
Rafael
Rebolo López
Project Image
Formación y Evolución de Galaxias: Observaciones Infrarrojas y en otras Longitudes de Onda
Este grupo desarrolla varios proyectos extragalácticos en diferentes rangos del espectro electromagnético utilizando satélites y telescopios en tierra para estudiar la evolución cosmológica de las galaxias y el origen de la actividad nuclear en galaxias activas. En el aspecto instrumental, el grupo forma parte del consorcio internacional que ha
Ismael
Pérez Fournon