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从 X 射线光谱中提取潜在表示:分类、回归与 Chandra sources 的吸积特征

天体物理仪器与方法 2026-05-19 v2 人工智能 机器学习

摘要

在大型 X 射线调查时代,光谱特征至关重要。自动机器学习方法在这方面已被证明有用,但迄今为止尚未应用于此类大型光谱数据集,如 Chandra Source Catalog (CSC)。本工作旨在develop一种来自深度学习的、紧凑且具有物理意义的 Chandra X 射线光谱表示。为验证所学表示是否捕获了相关信息,我们通过分类、回归和可解释性分析进行评估,并衡量这些 sources 的光谱与时域属性之间的互信息,以助力未来识别瞬态事件。我们使用基于 Transformer 的自编码器将 X 射线光谱压缩到 8 维潜在空间中。从外部目录中编译了天体物理源类型和物理摘要统计数据。我们以光谱重构精度、在 8 种已知天体物理源类别上的聚类性能以及与硬度比和氢气柱密度 (NHN_H) 的相关性来评估所学表示。在重构后,潜在空间中的聚类可实现约 40% 的平衡分类精度;仅限 AGN 和星际质量致密天体时,精度提升至约 69%。此外,潜在特征与光谱和时间属性相关,表明压缩表示捕获了物理相关信息。直接从 X 射线光谱中学习到的特征能够有效地捕获相关物理信息,无需额外计算的人类提取特征。它们可用于大型调查中的分类和回归,也与时域属性共享互信息。该方法可适用于现有和即将到来的 X 射线目录。

关键词

引用

@article{arxiv.2510.14102,
  title  = {Extracting latent representations from X-ray spectra. Classification, regression, and accretion signatures of Chandra sources},
  author = {Nicolò Oreste Pinciroli Vago and Juan Rafael Martínez-Galarza and Roberta Amato},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2510.14102},
  year   = {2026}
}

备注

21 pages, 17 figures; accepted in A&A