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利用深度学习同时校准测光-光谱距离与 Gaia DR2 视差零点偏移

星系天体物理 2019-08-21 v1 天体物理仪器与方法

摘要

Gaia 测量银河系中恒星的五个天体测量参数,但其中只有四个(位置和自行,而非视差)在距太阳数 kpc 之外被良好测量。现代光谱巡天如 APOGEE 覆盖了银河系盘的大片区域,我们可以利用光谱与光度之间的关系来确定超出 Gaia 视差可达范围的恒星距离。在此,我们设计了一个在 Gaia 与 APOGEE 共有恒星上训练的深度神经网络,用于确定 APOGEE 恒星的测光-光谱距离,同时包含一个灵活模型以校准 Gaia DR2 中的视差零点偏差。当将其建模为全局常数时,我们确定零点偏移为 52.3±2.0uas-52.3 \pm 2.0uas,但我们还训练了一个依赖于 GGGBPGRPG_{BP} - G_{RP} 色和 TeffT_\mathrm{eff} 的多变量零点偏移模型,可应用于 Gaia DR2 中 APOGEE 颜色-星等范围内的所有 1.39 亿颗恒星。我们的测光-光谱距离在距太阳约 2kpc2kpc 处比 Gaia 更精确。我们发布了针对整个 APOGEE DR14 数据集的测光-光谱距离星表,其覆盖银心半径 2kpcR19kpc2kpc\lesssim R \lesssim19kpc;约 150,000150,000 颗恒星具有 <10% 的不确定性,这使其成为研究盘的化学-动力学结构的强有力样本。我们利用该样本绘制了从银河系中心到盘边缘的平均 [Fe/H] 和 15 种丰度比 [X/Fe]。在许多有趣的趋势中,我们发现 R5kpcR \lesssim 5kpc 的核球与棒区在 [Fe/H] 和大多数丰度比中明显突出。

关键词

引用

@article{arxiv.1902.08634,
  title  = {Simultaneous calibration of spectro-photometric distances and the Gaia DR2 parallax zero-point offset with deep learning},
  author = {Henry W. Leung and Jo Bovy},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1902.08634},
  year   = {2019}
}

备注

Submitted to MNRAS. astroNN available at https://github.com/henrysky/astroNN and paper-specific code available at https://github.com/henrysky/astroNN_gaia_dr2_paper