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充分利用平行滤波器:基于机器学习的稀疏 JWST 滤光组 photometric redshift 研究

星系天体物理 2025-11-07 v1 天体物理仪器与方法

摘要

光谱红移(photo-zzs)是JWST中银河演化科学的 essential tool。然而,对于采用较有限滤波器组(即 Nfilt6N_{\text{filt}} \sim6)的深度调查(如大规模纯平行调查),最常用的基于模板拟合的photo-zz方法可能对感兴趣的高z z 族群产生高度自信但错误的结果。因此,这些数据集的实用性和传统价值可能受到负面影响。为此,我们提出一种应用机器学习(ML)的photo-zz技术,用于深入JWST光谱数据集。我们采用两种不同的ML算法,分别使用高斯过程和最近邻估计,以及更标准的模板拟合方法。我们表明,简单的基于最近邻的估计能够在z8 z \sim8时提供比模板拟合更准确的photo-zz,同时将灾难性离群值减少约 232-3 倍。此外,结合模板和ML的“混合”估计可进一步提高整体准确性和可靠性,同时保留对z>10 z > 10的photo-zz预测能力。仅用的最近邻估计或混合估计可实现在仅6个 NIRCam 滤光器下,针对0<z80 < z \lesssim 8范围内的photo-zz,其鲁洼散布为 σNMAD0.030.04\sigma_{\text{NMAD}}\sim0.03-0.04,离群值比例为 310%\sim3-10\%,且计算成本几乎不高于标准模板拟合。该方法易于适用于替代数据集、滤波器组合或训练样本。总体而言,我们的结果凸显了即使是简单的ML技术,也能提高JWST纯平行和大范围调查的科学回报。

关键词

引用

@article{arxiv.2511.03802,
  title  = {Making the most of pure parallels: Machine learning augmented photometric redshifts for sparse JWST filter sets},
  author = {Kenneth J. Duncan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2511.03802},
  year   = {2025}
}

备注

13 pages, 8 figures. To be submitted to the Open Journal of Astrophysics - comments welcome. Code to reproduce all results/figures provided at https://doi.org/10.5281/zenodo.17535452