中文

基于最大化探测统计量的周期X射线数据中的选择效应

高能天体物理现象 2022-03-30 v1 天体物理仪器与方法 广义相对论与量子宇宙学

摘要

中子星内部组成探测器(NICER)记录了关于脉冲星能量依赖X射线脉冲轮廓的极高质量数据。然而,在搜寻脉冲证据时,Guillot等人(2019)引入了一种选择有序数据子集以最大化探测统计量(H检验)的流程。我证明,该流程会损害后续分析——使用一个来自噪声和信号均具平稳期望计数率的理想化模型。具体而言,数据选择流程使推断的平均计数率偏低、推断的脉冲振幅偏高,且这些偏差的大小随被拒绝数据量和真实信号振幅强烈缩放。该流程还改变了H检验的原分布,使名义探测显著性估计过于乐观。尽管理想化模型未捕捉真实NICER数据的所有复杂性,但它表明这些偏差可能对NICER对J0740+6620及其他暗弱脉冲星的观测十分重要(对J0030+0451的观测可能受影响较小)。我估计,对于类似J0740+6620的光变曲线,这些选择效应可能引入平均O(10%)\mathcal{O}(10\%)的调制深度推断偏差,对更暗弱脉冲星可达O(50%)\mathcal{O}(50\%)。然而,对单一数据集如J0740+6620,预期变化在5%-5\%+20%+20\%之间。这可能意味着J0740+6620半径的下限略大于其应有值,尽管初步研究表明,使用真实J0740+6620数据时半径约束的变化为O(1%)\mathcal{O}(1\%)

关键词

引用

@article{arxiv.2111.04244,
  title  = {Selection Effects in Periodic X-ray Data from Maximizing Detection Statistics},
  author = {Reed Essick},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2111.04244},
  year   = {2022}
}

备注

10 pages, 5 figures