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基于 LAMOST DR8 低分辨率光谱估算 20$\leq$SNR$<$30 的恒星大气参数

星系天体物理 2023-12-27 v1 天体物理仪器与方法 机器学习

摘要

估计的恒星大气参数精度随光谱信噪比(SNR)降低而明显下降,且此类观测数量巨大,尤其在 SNR<<30 的情况下。因此,提升这些光谱的参数估计性能颇有助益,本工作研究了 LAMOST DR8 低分辨率光谱在 20\leqSNR<<30 时的 (Teff,log gT_\texttt{eff}, \log~g, [Fe/H]) 估计问题。我们提出了一种基于机器学习技术的数据驱动方法。首先,该方案通过最小绝对收缩与选择算子(LASSO)从光谱中检测对恒星大气参数敏感的特征,剔除无效数据分量与无关数据。其次,使用多层感知机(MLP)方法从 LASSO 特征估计恒星大气参数。最后,通过计算并分析 LASSO-MLP 估计值与来自 APOGEE(阿帕奇点天文台星系演化实验)高分辨率光谱的参考值之间的一致性,评估了 LASSO-MLP 的性能。实验表明,Teff,log gT_\texttt{eff}, \log~g, [Fe/H] 的平均绝对误差(MAE)从 LASP 的(137.6 K、0.195 dex、0.091 dex)降至 LASSO-MLP 的(84.32 K、0.137 dex、0.063 dex),表明恒星大气参数估计有明显改善。此外,本工作使用 LASSO-MLP 为 LAMOST DR8 中 1,162,760 条 20\leqSNR<<30 的低分辨率光谱估计了恒星大气参数,并发布了估计星表、学习模型、实验代码、训练模型、训练数据与测试数据,以供科学探索和算法研究。

关键词

引用

@article{arxiv.2204.06301,
  title  = {Estimation of stellar atmospheric parameters from LAMOST DR8 low-resolution spectra with 20$\leq$SNR$<$30},
  author = {Xiangru Li and Zhu Wang and Si Zeng and Caixiu Liao and Bing Du and X. Kong and Haining Li},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2204.06301},
  year   = {2023}
}

备注

16 pages, 6 figures, 4 tables