恒星行为中的随机与准周期信号建模：高斯过程回归与功率谱拟合的比较

近年来，随着对类地行星的搜寻不断加强，对可能掩盖或模拟行星信号的恒星信号的刻画工作也日益重要。恒星活动性源于多种因素，包括米粒组织、超米粒组织、振荡和活动性，所有这些都会在光度测量和/或视向速度观测中导致准周期或随机行为。传统上，这些信号的刻画主要在频域中进行。然而，可扩展高斯过程回归方法的最新发展，使得对随机过程的直接时域建模变得可行且可以说是更优的选择，无需在建模前估计数据的功率谱密度。在本文中，我们通过一系列模拟实验比较了这两种方法。我们表明，频域建模可能导致不准确的结果，尤其是在时间采样不规则的情况下。相比之下，高斯过程回归的结果通常更精确，并且在规则和不规则时间采样情况下都系统性地更准确。虽然这项工作的动机源于行星搜索背景下主序星视向速度与测光数据的分析，但我们注意到，我们的结果也可能适用于其他天体物理变异性研究，例如X射线双星中的准周期振荡和活动星系核的变异性。