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弱透镜质量图的噪声抑制:生成对抗网络在Subaru超主相机首年数据中的应用

宇宙学与河外天体物理 2021-08-30 v3 天体物理仪器与方法 数据分析、统计与概率 机器学习

摘要

我们提出一种基于生成对抗网络(GANs)的深度学习方法,在现实条件下降低弱透镜质量图中的噪声。我们将图像到图像的转换使用条件GANs应用于从Subaru超主相机(HSC)巡天首年数据获得的质量图。我们通过使用25000个直接包含多种观测效应的模拟HSC星表来训练条件GANs。我们利用一点概率分布函数(PDFs)研究去噪图中的非高斯信息,并对正峰值和大型星系团进行匹配分析。我们的GANs集成学习技术成功应用于重现透镜收敛的PDFs。去噪图中高度大于5σ5\sigma的峰值约60%60\%在6角分分离内有大型星系团的对应体。我们表明去噪图中的PDFs不受乘性偏置和测光红移分布的细节影响,也不受形状测量误差影响,且PDFs相比含噪对应图显示出更强的宇宙学依赖性。我们将去噪方法应用于首年HSC数据的一部分,显示观测到的质量分布在统计上与标准Λ\LambdaCDM模型的预测一致。

关键词

引用

@article{arxiv.1911.12890,
  title  = {Noise reduction for weak lensing mass mapping: An application of generative adversarial networks to Subaru Hyper Suprime-Cam first-year data},
  author = {Masato Shirasaki and Kana Moriwaki and Taira Oogi and Naoki Yoshida and Shiro Ikeda and Takahiro Nishimichi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1911.12890},
  year   = {2021}
}

备注

16 pages, 17 figures, 1 table. Accepted for publication in MNRAS