存在测量误差时识别球状星团中多重恒星种群的稳健统计工具:以 NGC 2808 为例
星系天体物理
2022-03-14 v3 太阳与恒星天体物理
摘要
由恒星元素丰度模式定义的多重恒星种群(MP)的发现,如今被认为是球状星团的一个显著特征。然而,尽管过去几十年数据的可用性和质量有所提高,但用于分析数据的技术并不总是如此,这引发了声明的客观性和可重复性问题。我们以 NGC 2808 为测试案例,展示了成熟统计聚类方法的使用。我们将分析重点放在红巨星支(RGB)阶段,近期文献中提供了该阶段的低分辨率和高分辨率光谱数据集。我们采用了层次聚类和划分方法。我们明确处理了通常被忽视的测量误差问题。聚类算法的结果进行了轮廓宽度分析,以比较划分为不同数量 MP 时的性能。对于两个数据集,结果均与文献报道不一致。两个数据集均检测到两个 MP,而文献分别从高分辨率和低分辨率光谱中报道了五个和四个 MP。轮廓分析表明,对于高分辨率光谱数据,种群子结构是可靠的;而对于低分辨率光谱数据,MP 的实际存在性值得怀疑。与文献声明的差异可以用 MP 表征方法的差异来解释。通过蒙特卡洛模拟和多峰性统计检验,我们表明经常采用的某些关键元素差异直方图研究容易出现多重假阳性发现。采用具有统计学基础的方法——利用所有可用信息对数据进行子集划分并明确处理数据不确定性问题——对于呈现更稳健和可重复的研究至关重要。
引用
@article{arxiv.2110.08269,
title = {Robust statistical tools for identifying multiple stellar populations in globular clusters in the presence of measurement errors. A case study: NGC 2808},
author = {G. Valle and M. Dell'Omodarme and E. Tognelli},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.08269},
year = {2022}
}
备注
Match the A&A accepted version. Acknowledgments fixed