盖亚低分辨率光谱中的谱线分析

欧洲空间局的盖亚（Gaia）任务在其第三次数据发布中，首次公布了大量天体的低分辨率光谱。然而，这些光谱的性质不同于典型的光谱数据。它们并非由带对应流量值的波长采样组成，而是由 Hermite 函数的线性组合表示。我们推导了一种对以 Hermite 函数线性组合表示的光谱稳健且高效的谱线研究方法。为此，我们将既有的正交多项式计算方法与 Hermite 函数特殊的数学性质以及盖亚测光光谱仪的基本特性相结合。特别利用了 Hermite 函数线性组合导数及其根的简便计算。我们提出了一种简单高效的计算方法，用于推导以 Hermite 函数线性组合表示的光谱的波长位置、统计显著性和谱线强度。所推导的方法快速且稳健，足以应用于大量盖亚光谱而无需高性能计算资源或人工干预。文中给出了该方法在盖亚 DR3 低分辨率光谱中氢 Balmer 线、He I 线和一条宽星际带上的应用示例。