分类： 天文学 提交时间： 2024-04-12 合作期刊: 《天文学报》
摘要： 低表面亮度星系(Low Surface Brightness Galaxy, LSBG)的特征对于理解星系整体特征非常重要, 通过现代的机器学习特别是深度学习算法来搜寻扩充低表面亮度星系样本具有重要意义. LSBG因特征不明显而难以用传统方法进行自动和准确辨别, 但深度学习确具有自动找出复杂且有效特征的优势, 针对此问题提出了一种可用于在大样本巡天观测项目中搜寻LSBG的算法---YOLOX-CS (You Only Look Once YOLOX-CS在扩充前后两个数据集中搜索LSBG的召回率和AP (Average Precision)值都有较好的测试结果, 其在未扩充数据集的测试集中的召回率达到97.75\%, AP值达到97.84\%, 在DCGAN模型扩充的数据集中, 同样测试集下进行实验的召回率达到99.10\%, AP值达到98.94\%, 验证了该算法在LSBG搜索中具有优秀的性能. 最后, 将该算法应用到SDSS部分测光数据上, 搜寻得到了765个LSBG候选体.version X-CS). 首先通过实验对比5种经典目标检测算法并选择较优的YOLOX算法作为基础算法, 然后结合不同注意力机制和不同优化器, 构建了YOLOX-CS的框架结构. 数据集使用的是斯隆数字化巡天(Sloan Digital Sky Survey, SDSS)中的图像, 其标签来自于\alpha.40-SDSS DR7 (40\%中性氢苜蓿巡天与第7次数据发布的斯隆数字化巡天的交叉覆盖天区)巡天项目中的LSBG, 由于该数据集样本较少, 还采用了深度卷积生成对抗网络(Deep Convolutional Generative Adversarial Networks, DCGAN)模型扩充了实验测试数据. 通过与一系列目标检测算法对比后,
分类： 天文学 提交时间： 2024-04-12 合作期刊: 《天文学报》
摘要： 随着天文探测技术的快速发展, 海量的星系图像数据不断产生, 能够及时高效地对星系图像进行形态分类对研究星系的形成与演化至关重要. 针对传统的星系形态分类模型特征选择困难、分类速度慢、准确率受限等难题, 提出一种以Inception-v3神经网络为主干结构, 融合压缩激励(Squeeze and Excitation Network, SE)通道注意力机制的星系形态分类模型. 该模型在斯隆数字巡天(Sloan Digital Sky Survey, SDSS)样本的测试集准确率高达99.37\%. 旋涡星系、圆形星系、中间星系、雪茄状星系与侧向星系的F1值分别为99.33\%、99.58\%、99.33\%、99.41\%与99.16\%. 该模型与Inception-v3、MobileNet (Mobile Neural Network)和ResNet (Residual Neural Network)网络模型相比, SE-Inception-v3宽度和深度优势表现出更强的特征提取能力, 可以高效识别不同形态的星系, 为未来大型巡天计划的大规模星系形态分类问题提供了一种新方法.
分类： 天文学 提交时间： 2024-04-12 合作期刊: 《天文学报》
摘要： 地基光学天文望远镜是人类探索与研究宇宙的重要手段, 对已有地基光学台址的光学观测环境进行监测分析, 可以为后期设备针对性改造以及观测者调整观测策略提供参考依据, 对提升地基光学设备的观测效能具有重要的意义. 吉林天文观测基地(简称``基地'')隶属于中国科学院国家天文台长春人造卫星观测站, 位于吉林省吉林市大绥河镇小绥河村南沟约5 km处(东经126.3{\circ}, 北纬43.8{\circ}, 海拔高度313\;m). 基地大气视宁度均值范围约为1.3''--1.4''、天顶附近V波段的天光背景亮度为20.64\;mag\,\cdot\,arcsec {-2}、年晴夜数最高可达270余天, 具有良好的天文观测条件. 吉林天文观测基地于2016年投入运行, 现有1.2\;m光电望远镜、迷你光电阵列望远镜、大视场光电望远镜阵列、新型多功能阵列结构光电探测平台等多台(套)光电望远镜设备. 利用上述设备, 主要围绕空间目标探测与识别、精密轨道确定、光电探测新方法以及变源天体的多色测光等开展相关研究工作, 与多家国内高校及科研院所保持着良好的合作关系.
分类： 天文学 提交时间： 2024-01-31 合作期刊: 《天文学报》
摘要： 利用CHAMP (CHAllenging Minisatellite Payload)、GRACE-A (Gravity Recovery and Climate Experiment-A)、SWARM-C (The Earth's Magnetic Field and Environment Explorers-C)等3颗极轨卫星的资料, 研究360--480\;km高层大气密度在低纬度区域的午夜极大值(Midnight Density Maximum, MDM)现象. MDM一般出现在23:00---02:00\;LT (Local Time)之间, 峰值位置在低纬度${15}^\circ$以内, 谷值位置在中纬度${35}^\circ$--${45}^\circ$附近, 整体略偏向南半球, 振幅约为平均密度的26\%. 随着高度增大以及太阳辐射水平的增强, MDM振幅呈减小趋势; 冬至和夏至日附近的季节效应会减弱MDM振幅, 在春秋分日的振幅最大. 用3个主流大气模型\lk DTM2000 (Drag Temperature Model 2000), NRLMSISE00 (US Naval Research Laboratory, Mass Spectrometer and Incoherent Scatter radar)和JB2008 (Jacchia-Bowman 2008 model)对MDM进行模拟, JB2008没有刻画出MDM现象; 另两个模型低估了MDM效应, 在360\;km和480\;km两个高度DTM2000模型的振幅仅为观测的46\%和53\%, NRLMSISE00模型仅为观测的33\%和26\%; 模型没有准确刻画出MDM与高度、辐射水平和季节的关系. 联合3颗卫星的资料, 研究了一种基于地理纬度的6阶勒让德多项式, 同时融合地方时和高度因素的经验函数, 在振幅和相位上可以较好地刻画MDM特征, 相关系数达到0.923, 可为大气密度模型的修正提供借鉴, 服务于低轨道航天器高精度轨道预报.
分类： 天文学 提交时间： 2024-01-31 合作期刊: 《天文学报》
摘要： CK型陨石是一类高度氧化的碳质球粒陨石, 金属/磁铁矿的比值接近零. 与其它类型的碳质球粒陨石(岩石类型: 1--3)不同, 大多数CK型陨石在母体上经历了强烈的热变质过程(550--1270\;K), 以4--6型为主. 多项证据表明, CK和CV3型陨石具有成因联系. 但是, 两者在岩相结构和化学组成方面仍存在微小差异. 因此, 精细地区分和比较两者的地球化学特征对于验证CK-CV单一母体假说非常重要. Northwest Africa (NWA) 13943是一块新发现的陨石, 经历过较强烈的热变质作用. 利用扫描电子显微镜和电子探针, 确定了NWA 13943的岩石类型. 并运用质谱分析技术, 重点测定了NWA 13943陨石的全岩氧同位素和铬同位素组成. 综合岩石结构、矿物化学成分、氧同位素异常($\Delta^{17}$O, $\Delta$代表同位素分馏值)和铬同位素异常($\varepsilon^{54}$Cr, $\varepsilon$表示样品中的同位素比值与标样中的同位素比值的相对偏差的10$^{4}$倍), CK和CV型陨石的母体可能形成于原行星盘中两个相似但不同的化学源区.
分类： 天文学 提交时间： 2024-01-31 合作期刊: 《天文学报》
摘要： 以球状星团NGC (New General Catalogue) 104、NGC 5139、NGC 6121为实验样区, 选取了视差等10个恒星参数, 通过引入地学中的空间分析理论和相应的分析框架为定量描述球状星团成员星的空间分布特征提出了一种基于地学的研究范式. 通过计算全局和局部莫兰(Moran)指数得到球状星团成员星各恒星参数的空间分布特征. 研究结果表明: 球状星团NGC 104、NGC 5139、NGC 6121成员星的各恒星参数在总体上呈现出空间正相关特性, 表现出空间集聚特征, 但不同恒星参数之间存在差异; 局部空间分布也呈现聚集特征, 而不同的成员星呈现出不同的空间分布特性和趋势. 总体而言, 用地学空间相关分析系统地定量化描述球状星团成员星空间分布特征, 能够为球状星团的研究提供新的思路.
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