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UCLCHEMCMC:分子云物理参数的 MCMC 推断工具

星系天体物理 2022-03-30 v1 天体物理仪器与方法

摘要

我们推出公开可用、开源的代码 UCLCHEMCMC,旨在通过结合蒙特卡洛马尔可夫链(MCMC)采样与化学及辐射转移建模来估计所观测气体云的物理参数。当给定不同发射线的观测值时,UCLCHEMCMC 运行贝叶斯参数推断,使用 MCMC 算法对似然采样并给出参数后验概率分布的估计。UCLCHEMCMC 采用完整的正向建模方法,通过化学与辐射转移建模由物理参数生成模型可观测量。在运行 UCLCHEMCMC 时,所创建的化学模型与辐射转移代码结果存储于 SQL 数据库中,避免未来推断中的冗余模型计算。这意味着 UCLCHEMCMC 用得越多就越高效。使用 UCLCHEM 与 RADEX 时,效率提升近两个数量级,从数据库为空时十个游走者走一千步所需 5185.33 \pm 1041.96 s,降至所请求模型几乎全在数据库中时的 68.89 \pm 45.39 s。为展示其实用性,我们提供了一个 UCLCHEMCMC 推断模拟数据物理参数的示例,并对研究充分的前恒星核 L1544 进行了两次推断,其中一次表明在确定使用哪些发射线时考虑天体的子结构十分重要。

关键词

引用

@article{arxiv.2202.02343,
  title  = {UCLCHEMCMC: A MCMC Inference tool for Physical Parameters of Molecular Clouds},
  author = {Marcus Keil and Serena Viti and Jonathan Holdship},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2202.02343},
  year   = {2022}
}

备注

14 pages, 8 figures, 4 tables accepted by ApJ