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基于 Gaia DR3 机器学习方法检测开放簇成员:在潮汐半径内外

星系天体物理 2024-06-18 v2

摘要

在先前工作中,我们引入了一种结合 DBSCAN 和 GMM 两种无监督算法的方法,并应用于 Gaia EDR3 数据中的 12 个开放簇,证明了其在识别潮汐半径内可靠簇成员方面的有效性。然而,为研究簇的形态,需要一种能够检测潮汐半径内外成员的方法。通过引入监督算法,我们成功识别了潮汐半径之外的成员。在本工作中,我们首先应用 DBSCAN 和 GMM 识别可靠的簇成员,然后使用这些数据训练 Random Forest 算法。利用随机森林,我们能够识别潮汐半径之外的簇成员,并在广阔视野中观察簇的形态。该方法应用于 Gaia DR3 中的 15 个开放簇,这些簇在金属丰度、距离、成员数和年龄方面具有广泛差异。此外,我们使用 King 概率模型计算了这 15 个簇的潮汐半径,并检测了该半径内外的星体。最后,我们研究了簇内的质量分层和亮度分布。总体而言,我们的方法显著改进了潮汐半径的估计和质量分层的检测,尤其是对 Collinder 463 中低质量星的质量分层进行了检测。我们还发现了簇中亮度峰值,其中一些峰值位于中心之外,超出潮汐半径。

关键词

引用

@article{arxiv.2406.08450,
  title  = {Detection of Open Cluster Members Inside and Beyond Tidal Radius by Machine Learning Methods Based on Gaia DR3},
  author = {Mohammad Noormohammadi and Mehdi Khakian Ghomi and Atefeh Javadi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2406.08450},
  year   = {2024}
}

备注

Accepted by MNRAS (21 pages, 14 Figures, 4 Tables)