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强引力透镜建模中非物理源重建的自动识别

星系天体物理 2021-02-17 v2

摘要

随着下一代巡天的出现以及发现大量强引力透镜系统的预期,人们正投入大量努力开发处理数据的自动化流程。强星系-星系透镜系统数量增加几个数量级,对传统建模技术而言是不可逾越的挑战。尽管机器学习技术已显著提高了透镜建模的效率,透镜质量轮廓的参数化建模仍是处理复杂透镜系统的重要工具。特别是,源重建方法对于应对高红移源的不规则结构是必要的。在本文中,我们考虑一个卷积神经网络(CNN),其分析半解析方法的输出,后者对透镜质量进行参数化建模并线性重建源面亮度分布。我们表明,由错误初始化的透镜模型所产生的非物理源重建可被我们的 CNN 有效捕获。此外,CNN 预测可用于自动重新初始化参数化透镜模型,从而避免非物理源重建。该 CNN 在透镜 S\'ersic 源重建上训练,以精度P>0.99P > 0.99和召回率R>0.99R > 0.99准确分类同类型源重建。同一 CNN 在未重新训练的情况下,对更复杂透镜 HUDF 源重建进行分类时达到P=0.89P=0.89R=0.89R=0.89。利用 CNN 预测重新初始化透镜建模流程,我们使非物理源重建的出现减少了 69%。这种 CNN 与参数化建模结合的方法可极大改善透镜建模的自动化。

关键词

引用

@article{arxiv.2012.04665,
  title  = {Auto-identification of unphysical source reconstructions in strong gravitational lens modelling},
  author = {Jacob Maresca and Simon Dye and Nan Li},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2012.04665},
  year   = {2021}
}

备注

13 pages, 13 figures, accepted for publication in MNRAS