合成过采样方法：利用测光颜色发现极贫金属星
太阳与恒星天体物理
2015-09-23 v1
摘要
极贫金属（EMP）星（[Fe/H] < -3.0 dex）为理解第一代恒星和宇宙早期化学富集提供了独特窗口。然而 EMP 星极其罕见，且已确认发现相对较少的数量限制了我们利用这些大爆炸后约前 500 Myr 的近场探针的能力。此处提出一种仅从宽带测光颜色光度测量 [Fe/H] 的新方法。我展示该方法利用机器学习算法和约 170,000 颗具有光谱测量 [Fe/H] 的恒星训练集，产生约 0.29 dex 的典型散射。该性能类似于通过低分辨率光谱可实现的，且优于其他测光技术，同时更具通用性。我进一步展示对模型稍作改变，其中将合成 EMP 星加入训练集，可产生对 EMP 候选体的稳健识别。特别地，该合成过采样方法以约 0.05 的精度回收训练集中约 20% 的 EMP 星。此外，模型产生的假阳性中约 65% 为极贫金属星（[Fe/H] < -2.0 dex）。合成过采样方法偏向于发现暖（~F型）星，这是 SDSS/SEGUE 巡天目标偏置的后果。该 EMP 选择方法相对于替代性宽带光学选择技术代表显著改进。模型应用于超过 1200 万颗恒星，预期产出约 600 颗新 EMP 星，有望开辟探索早期宇宙的新途径。
引用
@article{arxiv.1505.01854,
title = {The Synthetic-Oversampling Method: Using Photometric Colors to Discover Extremely Metal-Poor Stars},
author = {A. A. Miller},
journal= {arXiv preprint arXiv:1505.01854},
year = {2015}
}
备注
15 pages, 7 figures, to be submitted to ApJ