SDSS 莱曼阿尔法森林光谱的平均流量 regulated PCA 连续谱拟合
宇宙学与河外天体物理
2012-11-27 v1
摘要
连续谱拟合是莱曼阿尔法森林科学研究的重要环节，因为估计的光深误差与连续谱的分数误差成正比。然而，在含噪且中等分辨率的光谱（S/N < 10 pixel^-1 且 R ~ 2000，如 SDSS）中，使用幂律外推或平均光谱估计连续谱的传统方法，其 RMS 精度最高仅能达到约 10-15%。为了改进这一点，我们引入了平均流量 regulated/主成分分析（MF-PCA）连续谱拟合。在该技术中，在类星体莱曼阿尔法谱线红侧进行 PCA 拟合，以预测莱曼阿尔法森林连续谱的形状。随后，利用莱曼阿尔法森林平均流量的外部约束对该连续谱预测的斜率与幅度进行校正。通过对模拟光谱进行测试，我们发现 MF-PCA 将 S/N ~ 2 光谱中的误差降低至 8% RMS，在 S/N > 5 的光谱中降至 < 5% RMS。与除以平均连续谱相比，连续谱中的残余傅里叶功率降低了数倍，使得莱曼阿尔法流量功率谱测量能够扩展至约 2 倍的更大尺度。利用这项新技术，我们提供了来自 SDSS DR7 的 12,069 条 z>2.3 莱曼阿尔法森林光谱的连续谱拟合结果，供学界使用。该技术也适用于正在进行的 BOSS 巡天的未来数据发布，该巡天正在获取约 150,000 条低信噪比（S/N ~ 2）的莱曼阿尔法森林光谱。
引用
@article{arxiv.1108.6080,
title = {Mean-flux Regulated PCA Continuum Fitting of SDSS Lyman-alpha Forest Spectra},
author = {Khee-Gan Lee and Nao Suzuki and David N. Spergel},
journal= {arXiv preprint arXiv:1108.6080},
year = {2012}
}
备注
14 pages; 11 figures; submitted to AJ. Continua publicly available via anonymous FTP or Data Conservancy repository