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利用概率星表推断高银纬未分辨点源

天体物理仪器与方法 2018-02-28 v2 宇宙学与河外天体物理 星系天体物理 高能天体物理现象 高能物理 - 唯象学

摘要

图像中点源的检测是天体物理学中的一项基本操作,对于限制底层点源的族群模型或表征背景发射至关重要。标准技术在拥挤场极限下存在不足,丧失了对微弱源的灵敏度,且无法追踪其与邻近源的协方差。我们构建了一个贝叶斯框架来对微弱或重叠点源进行推断。该方法涉及概率编目,即从与观测光子计数图一致的星表后验概率分布中抽取样本。为了验证我们的方法,我们通过将数据按能量和点扩散函数 (PSF) 类别进行分箱,对北银极 (NGP) 方向的伽马射线天空进行了随机星表采样。使用跨越 0.310.3 - 1131 - 33103 - 10 GeV 的三个能量箱,我们在 NGP 周围 40×4040^\circ \times 40^\circ 的区域内,在 131-3 GeV 能量箱中高于我们设定的点源包含极限 3×10113 \times 10^{-11}/cm2^2/s/sr/GeV 的情况下,识别出 270+3010270\substack{+30 \\ -10} 个点源。将通量分布建模为幂律,我们推断其斜率为 1.92+0.070.05-1.92\substack{+0.07 \\ -0.05},并估计点源对总发射的贡献为 18+2218\substack{+2 \\ -2}\%。这些通量分布的不确定性已对未分辨点源的数量以及空间和光谱属性进行了完全边缘化处理。这种边缘化处理使得我们能够稳健地检验图像中看似各向同性的发射是源于未分辨点源,还是真正起源于弥漫发射。

关键词

引用

@article{arxiv.1607.04637,
  title  = {Inference of Unresolved Point Sources At High Galactic Latitudes Using Probabilistic Catalogs},
  author = {Tansu Daylan and Stephen K. N. Portillo and Douglas P. Finkbeiner},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1607.04637},
  year   = {2018}
}