实验室天体物理中磁场的测量方法

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作者 施川奇 袁大伟 赵刚 《物理学进展》 北大核心 2025年第3期151-159,共9页

磁场在天体中是普遍存在的,如地球、太阳、超新星遗迹、星云、巨星、中子星和黑洞等。但是目前天体磁场还存在许多的未解之谜,例如种子磁场是如何产生的?磁场是如何被放大的?随着高功率、大能量激光装置的出现,实验室天体物理为研究这... 磁场在天体中是普遍存在的,如地球、太阳、超新星遗迹、星云、巨星、中子星和黑洞等。但是目前天体磁场还存在许多的未解之谜,例如种子磁场是如何产生的?磁场是如何被放大的?随着高功率、大能量激光装置的出现,实验室天体物理为研究这些问题提供了一种全新的方法,即在实验室产生和天体或周围环境类似的极端物理条件,对天体物理问题进行实验室研究,它具有近距、主动、条件可控和可重复性等优点。在相似定标率下,利用实验室激光等离子体可以研究天体中磁场的起源与放大问题。目前实验室研究中,常用的磁场测量方法包括磁探针、磁带、塞曼效应、法拉第旋光和质子成像等,熟悉并掌握这些方法的原理和特点有助于在实验中选择合适的方法进行磁场测量。 展开更多

关键词 实验室天体物理 磁场测量方法 天体磁场 等离子体

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天文数据库回顾与展望 被引量：6

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作者 李建 崔辰州 +5 位作者 何勃亮 赵永恒 曹子皇 樊东卫 李长华 谌悦 《天文学进展》 CSCD 北大核心 2013年第1期1-16,共16页

随着新一代巡天观测、时域观测等天文项目的推进,当前的天文数据量越来越大。面对天文领域日益增长的大数据集和大数据流,需要一些高效的数据存储和数据处理方法来对数据进行管理。天文数据库以及在其基础上提供的数据服务的出现部分解... 随着新一代巡天观测、时域观测等天文项目的推进,当前的天文数据量越来越大。面对天文领域日益增长的大数据集和大数据流,需要一些高效的数据存储和数据处理方法来对数据进行管理。天文数据库以及在其基础上提供的数据服务的出现部分解决了这样的问题。借助于计算机技术和信息技术的进步,一些更加专业的针对天文领域的数据发现、数据挖掘、数据交互等工作正在逐步标准化。基于虚拟天文台技术和天文信息学的新型天文数据服务正深入天文用户的日常科研生活中。首先简单回顾了天文数据库的历史,然后通过对几个典型天文数据库的举例分析,从天文数据库的类型、提供的服务等方面介绍了当前天文数据库的特点和最新进展,并对今后天文数据库的发展做了展望。 展开更多

关键词 天文数据库 数据检索 交叉证认 巡天观测 虚拟天文台

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幸运成像技术在天文观测中的应用 被引量：2

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作者 向娥 卢晓猛 +1 位作者 毛永娜 姜晓军 《天文学进展》 CSCD 北大核心 2015年第3期363-375,共13页

由于大气湍流的影响,传统地基望远镜难以获得高空间分辨率的图像。天文学家为了在天文成像、测光观测、天体测量等领域的研究中得到更好的结果,不断追求克服地球大气的影响,获得更高空间分辨率的方法。幸运成像技术是一种能够使地面望... 由于大气湍流的影响,传统地基望远镜难以获得高空间分辨率的图像。天文学家为了在天文成像、测光观测、天体测量等领域的研究中得到更好的结果,不断追求克服地球大气的影响,获得更高空间分辨率的方法。幸运成像技术是一种能够使地面望远镜获得接近其衍射极限分辨能力的技术方案,具有成本低、设备简单的优点。介绍了幸运成像技术的发展趋势和基本原理,总结了国际上目前在用的幸运成像系统及其设备参数。结合幸运成像技术在国际上成功应用实例,综述了含系外行星多恒星系统的观测研究、双星系统轨道测量、球状星团中变星搜寻等天文观测获得的大量研究成果。随着新数据处理方法的应用,近年来蓬勃发展的幸运成像与自适应光学复合技术,将进一步拓展幸运成像技术的应用前景。 展开更多

关键词 幸运成像技术 高分辨率成像 大气湍流

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中国“宋”项目:一个全球自动化观测网络 被引量：3

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作者 闫正洲 卢晓猛 +3 位作者 田健峰 张春光 王坤 邓李才 《天文学报》 CSCD 北大核心 2017年第5期82-94,共13页

在技术发展和科学需求的驱动下,天文数据获取的方式发生了巨大的变化.全自动化的观测网络成为地基时域天文观测研究领域的一种趋势.以中国"宋"项目为例,从科学目标、设计和实现等方面,介绍自动化观测网络的构建与实施.SONG(St... 在技术发展和科学需求的驱动下,天文数据获取的方式发生了巨大的变化.全自动化的观测网络成为地基时域天文观测研究领域的一种趋势.以中国"宋"项目为例,从科学目标、设计和实现等方面,介绍自动化观测网络的构建与实施.SONG(Stellar Observations Network Group)计划是中国天文界参与的一个国际合作的天文学研究计划,以星震学、疏散星团中的变星研究等时域天体物理现象为主要科学目标.项目以全球布站的全自动观测网络为建设目标,每个站点的核心设备包括1台1 m光学望远镜、高精度和高分辨光谱仪与双通道幸运成像系统.中国自主提出在每个站点增设的1台50 cm双筒(双通道)测光望远镜,共享国际SONG计划的网络平台和基础设施.主要针对这一个由多种设备、多站点构成的地基网络,讨论其技术手段和方法的设计与实现. 展开更多

关键词 望远镜 中国“宋”项目 方法 观测

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光学图像中空间物体条痕检测方法综述

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作者 王磊 张晓明 +3 位作者 王建峰 曾显群 谢海闻 姜晓军 《天文学进展》 CSCD 北大核心 2024年第3期473-493,共21页

空间物体在光学图像中常常表现为拖长的条纹形状,即条痕,条痕的准确检测对空间物体的识别与测量具有重要意义。近年来,许多研究人员对空间物体条痕的检测方法进行研究,取得了丰硕的成果。随着空间物体探测能力的提高,暗弱条痕的检测在... 空间物体在光学图像中常常表现为拖长的条纹形状,即条痕,条痕的准确检测对空间物体的识别与测量具有重要意义。近年来,许多研究人员对空间物体条痕的检测方法进行研究,取得了丰硕的成果。随着空间物体探测能力的提高,暗弱条痕的检测在空间物体精确探测中变得越发重要。对当前光学图像中空间物体条痕检测方法的主要原理和步骤进行了综述,根据不同方法的特点进行了分类和总结,并选择了四种不同类别的代表性单帧图像空间物体条痕检测算法,利用模拟图像和实测图像对这四种方法进行了实验对比,根据实验结果分析了各方法的优缺点,最后对光学图像中的条痕检测方法的未来发展方向进行了展望。 展开更多

关键词 图像处理 空间物体 光学图像 条痕检测

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中国空间站望远镜(CSST)密集星场天体自行研究

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作者 聂嘉潞 曹子皇 +7 位作者 刘超 田海俊 田浩 张鑫 韦成亮 李晓波 班章 赵永恒 《天文学进展》 CSCD 北大核心 2023年第2期240-256,共17页

对密集星场自行研究是天体测量领域的难题之一,深刻地影响着相关领域的发展。空间观测对于研究密集星场的优势十分明显。CSST可以提供高精度绝对自行,弥补HST在观测覆盖范围以及Gaia在暗弱星等方面的不足。银河系核球区作为典型的密集... 对密集星场自行研究是天体测量领域的难题之一,深刻地影响着相关领域的发展。空间观测对于研究密集星场的优势十分明显。CSST可以提供高精度绝对自行,弥补HST在观测覆盖范围以及Gaia在暗弱星等方面的不足。银河系核球区作为典型的密集星场天区,具备很强科学价值,但数据处理方面面临很大挑战。以银河系核球区为例,验证了绝对自行处理方法,并对CSST密集星场的观测策略提出建议。基于CSST核球区仿真观测图像,开展数据处理方法的研究和验证。使用两种定心方法并进行比较,定心精度可达近0.03~0.08 pixel。以10 a为基线长度,对比了不同观测方法下所得到绝对自行的精度,发现等间隔观测的策略最优。基于此方法,得出结论:对于18~24 mag的恒星,通过6次观测,可以得到好于0.2 mas/a的绝对自行精度。最后,估计了不同时间基线和恒星速度下视差对自行的影响。 展开更多

关键词 密集星场 空间天文观测 银河系 自行

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兴隆观测基地夜天光数据统计与分析(2021—2024)

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作者 毛益明 吴宏 +3 位作者 葛亮 田健峰 陈勋浩 王瑞 《天文学进展》 北大核心 2025年第4期617-627,共11页

通过对兴隆观测基地的SQM数据进行统计和分析,给出了近年来的天顶处夜天光状况,并分别以年度数据分析、季度数据分析和无月夜数据分析的方法给出了2021—2024年度兴隆观测基地的夜天光具体状况。分析结果显示,在所有月面照明度小于20%... 通过对兴隆观测基地的SQM数据进行统计和分析,给出了近年来的天顶处夜天光状况,并分别以年度数据分析、季度数据分析和无月夜数据分析的方法给出了2021—2024年度兴隆观测基地的夜天光具体状况。分析结果显示,在所有月面照明度小于20%的无月夜,天顶处午夜0时夜天光亮度的中值和最佳天光亮度的中值分别为21.32 mag·(″)^(-2)和21.47 mag·(″)^(-2)。这表明兴隆观测基地的无月夜天顶处夜天光亮度依然能够达到良好的水平,兴隆观测基地依然维持着良好的光学观测能力。 展开更多

关键词 夜天光测量 光污染 兴隆观测基地

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相接双星LP UMa轨道周期变化研究的新进展

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作者 李迎港 郑捷 +4 位作者 陈天禄 江林巧 鲍华 索南达吉 许超 《天文学进展》 北大核心 2025年第1期129-141,共13页

LP UMa是一颗g波段亮度为13.34 mag的W UMa型相接双星,1997年首次被观测到,至今已有超过25 a的观测时间跨度,近400条极小时刻记录。多年来有数位研究者使用不同的数据和方法对其进行了研究,得出了不同的结论。自2022年12月―2023年12月... LP UMa是一颗g波段亮度为13.34 mag的W UMa型相接双星,1997年首次被观测到,至今已有超过25 a的观测时间跨度,近400条极小时刻记录。多年来有数位研究者使用不同的数据和方法对其进行了研究,得出了不同的结论。自2022年12月―2023年12月,对相接双星LP UMa进行了8次观测,得到了11个极小时刻;同时从TESS数据库和AAVSO数据库中分别收集130和35个极小时刻,以及来自文献的214个极小时刻。基于这390个极小时刻重新研究了LP UMa的轨道周期变化,修正了之前作者关于该系统的轨道周期正在迅速增加和两子星之间存在快速的物质转移的结论。研究表明,LP UMa轨道周期的快速增加其实是周期性变化的一部分,很可能是第三天体的光时轨道效应引起了该系统O-C曲线的周期性变化,并算出第三天体的周期约为41.7 a,轨道偏心率约为0.0701,证实了LP UMa很可能也是一个存在第三天体的晚型相接双星系统。 展开更多

关键词 双星 LP UMa O-C 第三天体 光时轨道效应

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大数据分析中的计算智能研究现状与展望 被引量：64

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作者 郭平 王可 +1 位作者 罗阿理 薛明志 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第11期3010-3025,共16页

随着产业界和科学界数据量的爆炸式增长,大数据技术和应用吸引了众多的关注.如何分析大数据,充分挖掘大数据的潜在价值,成为需要深入探讨的科学问题.计算智能是科学研究和工程实践中解决复杂问题的有效手段,是人工智能和信息科学的重要... 随着产业界和科学界数据量的爆炸式增长,大数据技术和应用吸引了众多的关注.如何分析大数据,充分挖掘大数据的潜在价值,成为需要深入探讨的科学问题.计算智能是科学研究和工程实践中解决复杂问题的有效手段,是人工智能和信息科学的重要研究方向,应用计算智能方法进行大数据分析具有巨大的潜力.对大数据分析中的计算智能方法进行综述,结合大数据的特征,讨论了大数据分析中计算智能研究存在的问题和进一步的研究方向,阐述了数据源共享问题,并建议利用以天文学为代表的数据密集型基础科研领域的数据开展大数据分析研究. 展开更多

关键词 大数据 计算智能 大数据分析 天文大数据

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基于轨迹聚类的天光光谱特征分析 被引量：4

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作者 蔡江辉 杨雨晴 +3 位作者 杨海峰 罗阿理 孔啸 张继福 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1301-1306,共6页

天光背景扣除是LAMOST 1D光谱数据处理中重要的环节,其扣除好坏直接影响光谱产品质量,因此构造理想的超级天光光谱模型具有重要的意义。通常超级天光是由与目标天体同时观测的天光光纤光谱构造而成,同一区域的天光背景可能随着不同的观... 天光背景扣除是LAMOST 1D光谱数据处理中重要的环节,其扣除好坏直接影响光谱产品质量,因此构造理想的超级天光光谱模型具有重要的意义。通常超级天光是由与目标天体同时观测的天光光纤光谱构造而成,同一区域的天光背景可能随着不同的观测时刻有着规律性的变化特征(如月相变化),如果能充分分析并利用这些特征,可有效校正超级天光模型,从而提高减天光效果。轨迹聚类方法是一种分析目标随时、空变化特征的有效工具,针对LAMOST天光光谱中可能存在的变化规律,给出一种基于轨迹聚类的天光光谱特征分析方法。主要分以下三部分:首先是天光光谱的时序化描述。LAMOST pipeline采用且提供了每个观测天体的即时超级天光光谱,为了获取特定天区背景天光的光变特征,需选择天光光纤光谱以及扣除目标天体光谱的背景光谱,以5°视场(LAMOST望远镜视场)为单位,按观测日期MJD均匀分组,从而对特定区域的天光光谱进行了时序化表征;其次给出基于密度的天光光谱数据聚类算法STK-means。为解决随机参数导致收敛及聚类效果不理想的问题,在分析天光光谱时序数据特征的基础上,给出基于密度的相似性度量公式,并作为传统k-means聚类的初始参数选择依据,从而给出基于密度的天光光谱数据聚类算法STK-means;最后进行实验分析。实验验证了该方法的正确性和有效性以及不同初始参数K值的选择对聚类结果的影响。在此基础上,利用STK-means聚类方法,对LAMOST第一期巡天中一个完备小天区的天光光谱时序数据进行了轨迹特征分析,结果表明,除个别光谱质量较差或常说异常外,该特定区域的天光背景以农历每月十五、十六为中心向两边呈对称分布,反映了该区域观测过程中受月相的影响变化情况,该特征经量化后可为校正超级天光模型提供一种有效途径。同时,由于时序化描述过程中均匀采样的要求,该方法可适用于反银心、盘、晕等高天体数密度区域,而对于高银纬低数密度区域则需要更长时间的巡天观测。此外,该方法还可有效发现特定区域的离群(异常)天光光谱,为天文学家进一步分析提供珍稀样本。 展开更多

关键词 天光背景 轨迹聚类 多目标光纤光谱 郭守敬望远镜(LAMOST)

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兴隆观测基地的大气色散实测研究 被引量：1

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作者 向娥 王汇娟 +1 位作者 许克峰 姜晓军 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第4期244-249,共6页

大气色散会影响高分辨率成像、测光和光谱观测的质量。利用国家天文台兴隆观测基地80 cm望远镜获得了四个波长范围和五个天顶距的大气色散实测值,波段范围为360~440 nm、360~550 nm、360~640 nm和360~790 nm,天顶距分别为59.8°、57... 大气色散会影响高分辨率成像、测光和光谱观测的质量。利用国家天文台兴隆观测基地80 cm望远镜获得了四个波长范围和五个天顶距的大气色散实测值,波段范围为360~440 nm、360~550 nm、360~640 nm和360~790 nm,天顶距分别为59.8°、57.6°、48.1°、47.8°和36.4°。讨论了实验过程中的四种主要误差来源,测量精度约为0.6″。根据观测时的天顶距、温度、湿度和气压等数据,结合大气折射模型计算了观测当时的理论大气色散值,与实测值进行了对比分析,结果基本吻合。对大气色散的影响因素和大气色散对高精度天文观测的影响进行了探讨,为大口径高精度天文观测提供了减小大气色散影响的方法。大气色散实测和理论计算结果表明:该方法可获得较高精度的大气色散值;大气色散对大口径望远镜的高精度天文观测影响较大,需要根据观测目的采用辅助设备来减小大气色散的影响。 展开更多

关键词 大气色散 大气折射 天顶距 误差分析

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巡天项目中的白矮星搜寻 被引量：1

12

作者 孔啸 罗阿理 《天文学进展》 CSCD 北大核心 2019年第3期287-303,共17页

首先,描述了白矮星的颜色特点和光谱型分类。白矮星是大多数恒星的终极状态,它会随着时间的推移而逐渐冷却。根据表面大气成分,它被划分成DA和DB等不同的光谱型。对某一颗白矮星来说,其光谱型分类可能会随着时间的推移而发生变化,这主... 首先,描述了白矮星的颜色特点和光谱型分类。白矮星是大多数恒星的终极状态,它会随着时间的推移而逐渐冷却。根据表面大气成分,它被划分成DA和DB等不同的光谱型。对某一颗白矮星来说,其光谱型分类可能会随着时间的推移而发生变化,这主要是由于其大气包层中的元素含量被对流过程改变引起的。为了对各类光谱型有更深入的研究,样本的完备性不可或缺。得益于近十几年来大型巡天项目的开展(如斯隆数字巡天、郭守敬望远镜的光谱巡天等),目前通过光谱证认的白矮星已超过4×10~4颗,其中绝大多数是H主导的DA型白矮星,另外还包含2 000多颗He主导的DB白矮星。此外,GALEX项目和GAIA卫星分别提供了有价值的白矮星紫外数据、空间位置和速度等信息。这些数据和信息对于白矮星的研究工作起到了非常大的促进作用。随后,对白矮星的大气参数、质量和运动学等内容作了简单的总结。人们利用模板匹配测量了绝大多数已知白矮星的大气参数,并获得了DB型白矮星的有效温度与紫外颜色间的线性关系。基于斯隆数字巡天的光谱数据,白矮星的质量分布和质量-半径关系也得到了较深入的研究。小质量白矮星具有较大的速度弥散,而大质量的则相反。最后,讨论了白矮星的形成和演化机制,这些机制都是基于现有的理论模型得到的。随着巡天项目中白矮星样本的增加,现有的模型会逐渐被修正和完善,新的模型也将随之建立。 展开更多

关键词 白矮星 星表 巡天

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LAMOST离群光谱J140242.45+092049.8特征分析

13

作者 杨海峰 蔡江辉 +3 位作者 张继福 罗阿理 赵旭俊 杨雨晴 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期1269-1273,共5页

LAMOST巡天已获取超过100 000条星系光谱,为探索珍贵、稀有的天体从而完善现有科学理论提供了重要的数据条件。研究采用基于相关子空间的离群挖掘方法,从LAMOST DR3星系光谱数据中获得的离群数据挖掘结果中,针对呈现出多种稀有特征的光... LAMOST巡天已获取超过100 000条星系光谱,为探索珍贵、稀有的天体从而完善现有科学理论提供了重要的数据条件。研究采用基于相关子空间的离群挖掘方法,从LAMOST DR3星系光谱数据中获得的离群数据挖掘结果中,针对呈现出多种稀有特征的光谱J140242.45+092049.8进行了深入分析。首先利用特征光谱线进行红移测量并交叉SDSS同源光谱提供的红移信息,测量并证认了该光谱的两套红移系统:吸收线系统z_1=0.020 95、发射线系统z_2=0.069 5。从整体上,通过交叉现有文献及SDSS图像特征,分析了该"吸收+发射"模式的双红移系统属于透镜星系的可能性,而红移间隔Δz=0.048远大于Keel指出的双星系具有物理关系的临界0.008,意味着该目标前景与背景星系之间只是视向重叠,即视向星系对,没有相互的物理作用;对于前景星系(吸收线系统),通过测量光谱中呈现的特殊的特征线强度,分析了属于E+A星系的可能性;对于背景星系(发射线系统)光谱中呈现的双峰特征,分析了该光谱来自双峰发射线星系的可能性;此外,初步分析了该光谱中背景星系发射线强度关系异常的原因。 展开更多

关键词 双红移系统 透镜星系 星系对 离群数据

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利用基于互信息的不平衡分类方法识别稀有光谱（英文）

14

作者 刘忠宝 任娟娟 孔啸 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期3746-3751,共6页

从海量恒星光谱中发现稀有光谱是天文学研究的重要课题之一。与一般光谱相比,稀有光谱数量较少,因此,传统分类方法无法正常工作。究其原因是这些方法不仅在分类决策时并未对稀有光谱予以更多关注,而且只关注分类的准确率。鉴于此,在总... 从海量恒星光谱中发现稀有光谱是天文学研究的重要课题之一。与一般光谱相比,稀有光谱数量较少,因此,传统分类方法无法正常工作。究其原因是这些方法不仅在分类决策时并未对稀有光谱予以更多关注,而且只关注分类的准确率。鉴于此,在总结当前分类方法的基础上,深入分析互信息与决策树之间的关系,提出基于互信息的代价缺失决策树。SDSS DR8中K型、F型、G型以及M型恒星光谱上的比较实验表明,与传统分类方法相比,所提方法能够较好地完成稀有光谱识别的任务。 展开更多

关键词 不平衡分类 互信息 稀有光谱 决策树

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SAGE巡天介绍Ⅱ--恒星大气参数估计

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作者 赵景昆 赵刚 +4 位作者 范舟 谈克峰 宋轶晗 王奇勋 王炜 《天文学进展》 CSCD 北大核心 2020年第1期60-68,共9页

主要介绍SAGE巡天的恒星大气参数计算方法。首先回顾了前人利用恒星颜色确定恒星大气参数的工作;然后介绍了确定参数的多项式拟合和深度学习两种方法,并对每一种方法的原理、误差和特点进行了详细描述;最后对利用SAGE巡天恒星大气参数... 主要介绍SAGE巡天的恒星大气参数计算方法。首先回顾了前人利用恒星颜色确定恒星大气参数的工作;然后介绍了确定参数的多项式拟合和深度学习两种方法,并对每一种方法的原理、误差和特点进行了详细描述;最后对利用SAGE巡天恒星大气参数的前景进行展望。 展开更多

关键词 测光系统 恒星大气 深度学习

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M31星族的研究进展

16

作者 刘成 赵刚 《天文学进展》 CSCD 北大核心 2019年第4期434-454,共21页

仙女座星系(又称M31)是研究旋涡星系形成和演化的理想实验室。与银河系结构类似,M31包含以下几个基本成分:核、核球、盘和晕等。介绍了对M31各个结构在观测和理论研究方面的最新研究成果:简要回顾了自哈勃空间望远镜升空以来对M31核中... 仙女座星系(又称M31)是研究旋涡星系形成和演化的理想实验室。与银河系结构类似,M31包含以下几个基本成分:核、核球、盘和晕等。介绍了对M31各个结构在观测和理论研究方面的最新研究成果:简要回顾了自哈勃空间望远镜升空以来对M31核中结构的观测进展;介绍了核球的两种可能形成机制,并通过观测数据与模型结果的对比,发现M31核球可能同时包含一个经典核球和一个中心类似盒棒的赝核球;总结了盘的星族成分和星际介质的最新观测结果,并据此分别推导出了M31盘上的元素丰度梯度和恒星形成率等。最后,重点总结了晕的可能形成历史,以及球状星团的分布和特征等方面的研究进展。与银河系类似,M31也可能存在内晕和外晕的双结构特征,这表明M31晕与银河系可能有相似的形成历史。此外,通过对晕中潮汐星流的细致研究发现,M31可能有一个比银河系更加复杂的吸积历史。 展开更多

关键词 星系 M31 晕 盘 星团 恒星 星系形成和演化

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LAMOST类星体[OIII]线附近天光背景扣除 被引量：3

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作者 石志鑫 Georges Comte +3 位作者 罗阿理 屠良平 赵永恒 吴福朝 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期3132-3135,共4页

扣除天光背景的好坏是影响谱线信噪比很重要的因素,同时由于天光光纤数量有限以及光谱仪漂移等多方面因素的影响导致减天光是光纤光谱数据处理中公认的难点。目前已有的减天光方法主要是针对全谱的天光成分扣除,没有关注在特殊谱线位置... 扣除天光背景的好坏是影响谱线信噪比很重要的因素,同时由于天光光纤数量有限以及光谱仪漂移等多方面因素的影响导致减天光是光纤光谱数据处理中公认的难点。目前已有的减天光方法主要是针对全谱的天光成分扣除,没有关注在特殊谱线位置上的局部天光情况,尤其是低红移类星体非常重要的[OIII]线附近的天光背景。探索了一种局部精细的天光背景扣除方法,解决了类星体中Hβ-[OIII]的宽线经常受到减天光精度干扰的问题。利用LAMOST减天光前的原始流量以及相对流量改正数据,根据同一观测天区的超级天光光谱对背景进行扣除。实验结果表明,在不同红移类星体中,该方法减天光后Hβ-[OIII]区间的光谱质量相对于原始LAMOST光谱批处理程序都有了明显的提高,这更有利于后续的谱线分析,同时为少部分LAMOST光谱批处理程序没处理好的特殊光谱提供了补充的解决方法。该方法目前已应用于搜寻双峰活动星系核候选体的预处理中。 展开更多

关键词 天光背景 减天光 光纤光谱 类星体

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太阳系外行星探测研究进展 被引量：2

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作者 王佳琪 王汇娟 +3 位作者 王炜 刘玉娟 郑捷 姜晓军 《天文学进展》 CSCD 北大核心 2021年第1期1-28,共28页

太阳系外行星作为研究恒星演化重要的天体和探索生命起源的基础,多年来一直是天文学前沿研究的热点之一,目前已发展出近10种系外行星的探测方法。随着天文观测设备探测精度越来越高,自1992年至今,已发现4000余颗系外行星。近几年天基天... 太阳系外行星作为研究恒星演化重要的天体和探索生命起源的基础,多年来一直是天文学前沿研究的热点之一,目前已发展出近10种系外行星的探测方法。随着天文观测设备探测精度越来越高,自1992年至今,已发现4000余颗系外行星。近几年天基天文观测手段日趋成熟,探测系外行星的精度与效率得到了极大提高,并带动着更多地基系外行星探测项目开展。继目前最成功的太阳系外行星探测卫星开普勒(Kepler)之后,2018年4月TESS卫星成功发射,全球各地大量天文学家和地基光学望远镜设备纷纷加入太阳系外行星后随测光和光谱观测中,系外行星探测研究迎来了"黄金时代"。介绍了目前系外行星的探测方法和代表性探测项目,综述了类地行星、气态巨行星的探测研究现状和演化理论,并对未来5~10年内系外行星探测研究的发展趋势进行了展望。 展开更多

关键词 太阳系外行星 天基观测 后随观测 测光观测 光谱观测

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基于相关子空间的双峰发射线光谱特征提取与分析 被引量：1

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作者 屈彩霞 杨海峰 +3 位作者 蔡江辉 罗阿理 张继福 聂瑶瑶 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1677-1682,共6页

低分辨率天体光谱中呈现的双峰发射线轮廓可能反映着比较珍稀的物理现象,如双活动星系核(AGNs)、双超大质量黑洞(SMBH)、喷流云与窄线区的相互作用,也可能是光谱处理过程产生的低质量特征线。双峰发射线轮廓一般由2个或2个以上的波峰构... 低分辨率天体光谱中呈现的双峰发射线轮廓可能反映着比较珍稀的物理现象,如双活动星系核(AGNs)、双超大质量黑洞(SMBH)、喷流云与窄线区的相互作用,也可能是光谱处理过程产生的低质量特征线。双峰发射线轮廓一般由2个或2个以上的波峰构成,对该特征进行提取并分析,可作为双AGN、星系对、双黑洞等稀有天体更有效的搜寻依据,从而有助于更深入地研究星系乃至宇宙的形成与演化。提出一种新的基于相关子空间的双峰发射线特征提取与分析方法,主要工作分为以下三部分:首先利用稀疏差异因子δ度量双峰发射线光谱中属性差异程度,利用KNN方法约束参与稀疏差异因子计算的光谱范围,在此基础上,针对LAMOST低分辨率光谱给出基于相关子空间的特征提取方法;其次,为了验证稀疏差异因子σ以及KNN的输入参数k对双峰发射线光谱的适应性,选择LAMOST双峰发射线光谱样本及普通星系光谱数据,红移范围z<0.3(确保Hα,Hβ,[OⅢ]λλ4959,5007,[NⅡ]λλ6548,6584,[SⅡ]λλ6717,6731等发射线落在LAMOST波长覆盖范围),获得训练集光谱总数332+332(正负样本)条,并借助人眼检查分析该方法中的两个参数:k和δ阈值α对结果的影响,实验表明,当k=18,α=0.6时,相关属性分布较密集且稀疏点较少,结果比较理想;最后,对332条双峰发射线光谱特征子空间所在的波长区间、双峰红/蓝移间隔、双峰线强比等进行了理论分析、测量及人眼认证的基础上,给出了基于相关子空间的双峰发射线特征表述。此外,从双峰特征子空间上不同的发射线激发机制([OⅢ]/[NⅡ]/[SⅡ]等禁线、Hα、Hβ等氢线)及相关特征子空间上线强关系等角度,对样本中双峰轮廓进行了分析。 展开更多

关键词 双峰发射线 相关子空间 郭守敬望远镜(LAMOST) 光谱分析

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基于XGBOOST的恒星光谱分类特征数值化 被引量：8

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作者 张枭 罗阿理 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期3292-3296,共5页

恒星光谱分类是研究恒星的基础性工作之一,常用的光谱分类是基于20世纪70年代Morgan和Keenan建立起来的并逐步完善的MK分类系统。然而基于MK规则的交互式决策分类系统对处理海量天文光谱数据存在着一定的困难。目前光谱巡天一般采用的... 恒星光谱分类是研究恒星的基础性工作之一,常用的光谱分类是基于20世纪70年代Morgan和Keenan建立起来的并逐步完善的MK分类系统。然而基于MK规则的交互式决策分类系统对处理海量天文光谱数据存在着一定的困难。目前光谱巡天一般采用的自动化分类则是模版匹配方法而忽略对谱线特征的测量。怎样自动、客观地提取海量光谱中的分类特征并应用这些特征进行分类可以对天体的物理化学性质的统计分析至关重要。针对此问题,通过机器学习和计算光谱的谱线指数结合的方法,提取光谱特征,并通过大数据分析定量地确定对光谱特征谱线的分类判据(数值化),确定每一类光谱具有物理意义的特征谱线的强度分布。首先对LAMOSTDR4恒星光谱测量其谱线指数作为输入,光谱的分类标记采用官方发布的分类结果。使用XGBoost算法进行自动分类及特征排序,从而获得已知或未知的对于分类决策最为敏感的谱线。首先,选取高信噪比(S/N>30)、被LAMOST标记为B,A,F和M的恒星光谱数据,总计约414万个。然后,对光谱数据计算谱线指数从而使其得到降维处理,过滤冗余信息。其次,将处理后的恒星光谱数据随机划分为训练集和测试集,通过适当调整算法参数,用训练集得到所需要的分类决策树模型,用测试集测试其稳定性和可用性,以防止出现过拟合,同时使用算法自带函数进行提取分类特征。最后,输出并整理实验中算法所得的决策树模型,并挑选其概率比较大的分支作为最终的决策树模型。通过实验,可以发现在固定参数下,XGBoost所得的模型有一定的自适应性,较少受数据集影响,总体准确率可达88.5%;同时其所输出的分类决策树与已知的特征较为吻合,而且可以获得基于大数据的、数值化的特征谱线对应分类的范围,为完善基于特征的分类提供定量的规则。 展开更多

关键词 光谱分类 线指数 XGBoost 决策树 LAMOST

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