HOLISMOKES XV. 基于地面观测与空间观测图像的引力透镜搜索
天体物理仪器与方法
2025-06-18 v1 宇宙学与河外天体物理
摘要
过去，研究者大多依赖单颗粒度来自单个望远镜的单分辨率图像来检测引力透镜。我们提出了首次将高分辨率单波段图像（本文中使用的是 HST）与低分辨率多波段图像（本文中使用的是 Legacy survey, LS）结合进行星系尺度透镜搜索的方法，这一方法运用了机器学习技术。这种方法论旨在模拟未来任务（如将欧几里得和 Rubin 观察台遗留光度图（LSST）的图像组合起来）的实际操作策略。为弥补因镜形星系图像稀缺导致的网络训练困难，我们生成了人造镜面，方法是将弧形特征叠加到 HST 图像上，保存镜参数，并在 LS 图像中复制镜系统。我们测试了四种基于 ResNet-18 的网络结构：(1) 使用单波段 HST 图像，(2) 使用 LS 三波段图像，(3) 对堆叠图像进行插值使其匹配 HST 像素尺度后进行同时处理，(4) 在完全连接层之前合并 HST 网络分支与 LS 网络分支。我们通过为每个模型创建接收者操作特征曲线（ROC）并比较其输出分数来比较这些网络结构的性能。在假阳性率为 时，HST、LS、堆叠图像和合并分支模型的真阳性率分别为 0.41、0.45、0.51 和 0.55。我们的结果表明，集成 HST 与 LS 图像的模型在检测星系尺度透镜方面显著优于仅依赖单一仪器数据的模型。这些结果表明了同时利用欧几里得和 LSST 图像的潜在优势，因为宽视场成像调查预计将发现约 10 万个透镜。
引用
@article{arxiv.2411.18694,
title = {HOLISMOKES XV. Search for strong gravitational lenses combining ground-based and space-based imaging},
author = {A. Melo and R. Cañameras and S. Schuldt and S. H. Suyu and Irham T. Andika and S. Bag and S. Taubenberger},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.18694},
year = {2025}
}
备注
12 pages, 21 figures, submitted to A&A