通过约束模型参数估算硬 X 射线太阳耀斑的性质
太阳与恒星天体物理
2015-06-15 v1
摘要
我们比较了四种在将参数化模型拟合至 RHESSI X 射线光谱时计算不确定性估计的方法，仅考虑统计误差源。其中三种方法基于估算由模型拟合与数据之差的加权平方和作为拟合参数函数所形成的超曲面最小值的尺度大小，并按常规实践实施。第四种方法利用贝叶斯数据分析和马尔可夫链蒙特卡洛 (MCMC) 技术来计算不确定性估计。我们对两个耀斑光谱进行了建模：一个来自 2005 年 1 月 19 日的 GOES X1.3 级耀斑，另一个来自 2002 年 7 月 23 日的 X4.8 级耀斑。对于 2005 年 1 月 19 日的光谱拟合参数，这四种方法给出的不确定性估计大致相同，但对于 2002 年 7 月 23 日的光谱拟合，它们导致非常不同的不确定性估计。这是因为每种方法对超曲面实施了不同的分析，产生的结果依赖于方法，且随超曲面形状的不同而有巨大差异。对于 2002 年 7 月 23 日的耀斑数据，低能截断低于约 40 keV 的概率为 95%，位于 7-36 keV 范围内的概率为 68%。2005 年 1 月 19 日耀斑的低能截断被更严格地约束为 107+/-4 keV（68% 概率）。利用贝叶斯/MCMC 方法，我们还首次估算了耀斑加速电子总数及其携带能量的概率密度函数 (PDFs)。对于 2002 年 7 月 23 日的事件，由于低能截断值约束不佳，这些 PDFs 呈不对称分布，具有比最概然值高出数个量级的长尾。对于 2005 年 1 月 19 日的耀斑光谱，耀斑加速电子总数及其能量的 PDFs 则更加对称且狭窄。
引用
@article{arxiv.1304.8117,
title = {Estimating the properties of hard X-ray solar flares by constraining model parameters},
author = {Jack Ireland and Anne K. Tolbert and Richard A. Schwartz and Gordon D. Holman and Brian R. Dennis},
journal= {arXiv preprint arXiv:1304.8117},
year = {2015}
}