論文の概要: Understanding Galaxy Morphology Evolution Through Cosmic Time via Redshift Conditioned Diffusion Models
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.18440v2
- Date: Thu, 15 May 2025 18:21:30 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-05-19 14:36:11.662731
- Title: Understanding Galaxy Morphology Evolution Through Cosmic Time via Redshift Conditioned Diffusion Models
- Title（参考訳）: 赤方偏移拡散モデルによる宇宙時間による銀河形態の進化の理解
- Authors: Andrew Lizarraga, Eric Hanchen Jiang, Jacob Nowack, Yun Qi Li, Ying Nian Wu, Bernie Boscoe, Tuan Do,
- Abstract要約: 赤方偏移は銀河までの距離を測定し、宇宙の起源と銀河進化の理解の基盤となる。
光度赤方偏移法は、複数のカラーフィルターとテンプレートフィッティングのイメージングに頼っているが、銀河の形状や構造によってもたらされる情報の豊富さを無視している。
連続赤方偏移で条件付けられた拡散モデルは、この欠落した接合構造を学習し、既知の形態-z$相関を再現することを示した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 29.01313417459577
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Redshift measures the distance to galaxies and underlies our understanding of the origin of the Universe and galaxy evolution. Spectroscopic redshift is the gold-standard method for measuring redshift, but it requires about $1000$ times more telescope time than broad-band imaging. That extra cost limits sky coverage and sample size and puts large spectroscopic surveys out of reach. Photometric redshift methods rely on imaging in multiple color filters and template fitting, yet they ignore the wealth of information carried by galaxy shape and structure. We demonstrate that a diffusion model conditioned on continuous redshift learns this missing joint structure, reproduces known morphology-$z$ correlations. We verify on the HyperSuprime-Cam survey, that the model captures redshift-dependent trends in ellipticity, semi-major axis, S\'ersic index, and isophotal area that these generated images correlate closely with true redshifts on test data. To our knowledge this is the first study to establish a direct link between galaxy morphology and redshift. Our approach offers a simple and effective path to redshift estimation from imaging data and will help unlock the full potential of upcoming wide-field surveys.
- Abstract（参考訳）: 赤方偏移は銀河までの距離を測定し、宇宙の起源と銀河進化の理解の基盤となる。
分光赤方偏移は、赤方偏移を測定するための金標準法であるが、広帯域イメージングの約1000ドル倍の望遠鏡時間を必要とする。
この余分なコストは、空のカバーとサンプルサイズを制限し、大きな分光調査を手元から外す。
光度赤方偏移法は、複数のカラーフィルターとテンプレートフィッティングのイメージングに頼っているが、銀河の形状や構造によってもたらされる情報の豊富さを無視している。
連続赤方偏移で条件付けられた拡散モデルは、この欠落した接合構造を学習し、既知の形態-z$相関を再現することを示した。
我々はHyperSuprime-Camサーベイで、このモデルが楕円性、半大軸、S\'ersic index、等方性領域における赤方偏移依存性の傾向を捉え、これらの生成した画像がテストデータ上の真の赤方偏移と密接に相関していることを検証する。
私たちの知る限りでは、これは銀河形態学と赤方偏移の直接的な関係を確立する最初の研究である。
我々のアプローチは、画像データから赤方偏移推定へのシンプルで効果的な経路を提供し、今後の広視野調査の可能性を解き放つのに役立ちます。
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