用于检测星系团中逆康普顿发射的半监督学习
宇宙学与河外天体物理
2024-10-18 v1 天体物理仪器与方法
摘要
与星系团内介质(ICM)非热成分相关的逆康普顿(IC)发射一直是星系团物理学中长期寻求的现象。传统的光谱拟合常常受到双温度热谱(2T)与单温度加IC幂律谱(1T+IC)之间简并性的困扰。我们提出了一种半监督深度学习方法,用于搜索星系团中的IC发射。我们采用条件自编码器(CAE),它基于一个自编码器,其潜在表示经过训练以约束ICM的热参数。该算法使用包含仪器和天体物理背景的合成NuSTAR X射线光谱进行训练和测试。训练数据集仅包含2T光谱,这比1T+IC光谱更常见。在验证和测试数据集上进行异常检测,其中2T光谱作为正常集,1T+IC光谱作为异常。通过基于交叉验证选择的阈值异常分数,我们的算法能够在测试数据集中识别包含IC成分的光谱,平衡准确率(BAcc)为0.64,优于传统光谱拟合(BAcc = 0.55)和普通自编码器(BAcc = 0.55)。传统光谱拟合在识别真实IC光谱中的IC案例方面更优(召回率更高),而CAE做出的IC预测更可能是真实的IC案例(精确率更高),表明它们相互补充。
引用
@article{arxiv.2410.12943,
title = {Semi-supervised Learning for Detecting Inverse Compton Emission in Galaxy Clusters},
author = {Sheng-Chieh Lin and Yuanyuan Su and Fabio Gastaldello and Nathan Jacobs},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.12943},
year = {2024}
}
备注
11 pages, 8 figures, accepted by ApJ