中文

基于基本平面关系预测射电安静性伽马射线脉冲器距离

高能天体物理现象 2025-05-16 v1

摘要

基本平面(FP)关系将伽马射线亮度与固有脉冲器属性联系起来,为估计射电安静(RQ)伽马射线脉冲器的距离提供了可能,因为直接测量常常不可得。Fermi第三脉冲器目录包含294个伽马射线脉冲器,其中72个为RQ脉冲器,仅有9个已知距离。本研究探讨了FP关系的潜力是否能够使用机器学习(ML)方法预测RQ伽马射线脉冲器距离。采用普通最小二乘回归方法,以及包括随机森林和支持向量回归等ML方法,来预测RQ伽马射线脉冲器距离。为确保分析的稳健性,考虑了光谱截止显著性和异常数据。结果确认,只有在表现出显著伽马射线截止现象的脉冲器中,FP关系才是有效的,FP指数与理论预期 closely match。表明伽马射线发射来源在4.2个σ水平上明显偏好曲率辐射 regime 而非同步 regime。首次预测了62个RQ脉冲器的距离,这些脉冲器没有传统测量。所考虑的RQ脉冲器群体的亮度和空间分布与已知脉冲器分布相符。对已知距离的RQ脉冲器的预测与测量数据一致。本研究表明,结合ML方法,FP关系是一种针对RQ伽马射线脉冲器进行距离估计的有前景的工具,首次直接使用伽马射线发射进行脉冲器距离估计。未来的改进可通过更大的数据集、精确的光谱截止确定以及对关键因素(如视辨射因子)的修正来实现。

关键词

引用

@article{arxiv.2505.10208,
  title  = {Prediction of radio-quiet gamma-ray pulsar distances using the Fundamental Plane relation},
  author = {Ekrem Oğuzhan Angüner},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.10208},
  year   = {2025}
}

备注

Published in The Astrophysical Journal, 36 pages, 13 figures, 10 tables. Associated data and notebooks are available at Zenodo: https://zenodo.org/records/15293227