論文の概要: The Galactic 3D large-scale dust distribution via Gaussian process
regression on spherical coordinates
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2204.11715v1
- Date: Mon, 25 Apr 2022 15:14:39 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2022-04-26 15:39:00.132412
- Title: The Galactic 3D large-scale dust distribution via Gaussian process
regression on spherical coordinates
- Title（参考訳）: 球面座標上のガウス過程回帰による銀河系3次元ダスト分布
- Authors: R. H. Leike, G. Edenhofer, J. Knollm\"uller, C. Alig, P. Frank, T. A.
En{\ss}lin
- Abstract要約: 銀河の3Dダスト分布を知ることは、星間物質の多くの過程を理解するのに重要である。
ここでは,有意義な解像度要素の数の増加とともに,銀河ダスト分布の3次元再構成を目指す。
提案した3次元ダストマップの明らかな限界にもかかわらず、復元された構造物のかなりの部分が独立したメーザー観測によって確認されている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Knowing the Galactic 3D dust distribution is relevant for understanding many
processes in the interstellar medium and for correcting many astronomical
observations for dust absorption and emission. Here, we aim for a 3D
reconstruction of the Galactic dust distribution with an increase in the number
of meaningful resolution elements by orders of magnitude with respect to
previous reconstructions, while taking advantage of the dust's spatial
correlations to inform the dust map. We use iterative grid refinement to define
a log-normal process in spherical coordinates. This log-normal process assumes
a fixed correlation structure, which was inferred in an earlier reconstruction
of Galactic dust. Our map is informed through 111 Million data points,
combining data of PANSTARRS, 2MASS, Gaia DR2 and ALLWISE. The log-normal
process is discretized to 122 Billion degrees of freedom, a factor of 400 more
than our previous map. We derive the most probable posterior map and an
uncertainty estimate using natural gradient descent and the Fisher-Laplace
approximation. The dust reconstruction covers a quarter of the volume of our
Galaxy, with a maximum coordinate distance of $16\,\text{kpc}$, and meaningful
information can be found up to at distances of $4\,$kpc, still improving upon
our earlier map by a factor of 5 in maximal distance, of $900$ in volume, and
of about eighteen in angular grid resolution. Unfortunately, the maximum
posterior approach chosen to make the reconstruction computational affordable
introduces artifacts and reduces the accuracy of our uncertainty estimate.
Despite of the apparent limitations of the presented 3D dust map, a good part
of the reconstructed structures are confirmed by independent maser
observations. Thus, the map is a step towards reliable 3D Galactic cartography
and already can serve for a number of tasks, if used with care.
- Abstract（参考訳）: 銀河系の3dダスト分布を知ることは、星間媒質の多くの過程の理解と、塵の吸収と放出に関する多くの天文学的観測の修正に関係している。
そこで本研究では, ダストマップの空間的相関を利用して, ダストマップの空間的相関を利用して, 従来に比べて, マグニチュードな解像度要素数の増加を図りながら, ギャラクティックダスト分布の3次元再構成を目指す。
球面座標における対数正規過程を定義するために反復格子補正を用いる。
この対数正規過程は、銀河塵の初期の再構成で推定された固定相関構造を仮定している。
我々の地図は、PANSTARRS, 2MASS, Gaia DR2, ALLWISEのデータを組み合わせて、1億1100万のデータポイントを通して情報を得る。
対数正規化過程は1220億度の自由度に離散化されており、これは以前の地図よりも400倍大きい。
自然勾配降下とフィッシャー・ラプラス近似を用いた最も可能性の高い後続写像と不確実性推定を導出する。
ダストリコンストラクションは銀河の体積の4分の1をカバーし、最大座標距離は16\,\text{kpc}$であり、有意義な情報は4,$kpcまでの距離で、以前の地図では最大距離が5倍、体積が900ドル、角格子解像度が約18倍改善されている。
残念なことに、再構成を手頃な価格で行うために選択された最大後方アプローチは、アーティファクトを導入し、不確実性推定の精度を下げる。
提案した3次元ダストマップの明らかな限界にもかかわらず、復元された構造物の大部分は独立したメーザー観測によって確認されている。
したがって、地図は信頼性の高い3Dギャラクティック地図への一歩であり、もし注意を払って使うなら、すでに多くのタスクをこなすことができる。
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