Galaxy mergers in UNIONS – I. A simulation-driven hybrid deep learning ensemble for pure galaxy merger classification
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT Merging and interactions can radically transform galaxies. However, identifying these events based solely on structure is challenging as the status of observed mergers is not easily accessible. Fortunately, cosmological simulations are now able to produce more realistic galaxy morphologies, allowing us to directly trace galaxy transformation throughout the merger sequence. To advance the potential of observational analysis closer to what is possible in simulations, we introduce a supervised deep learning convolutional neural network and vision transformer hybrid framework, Mummi (MUlti Model Merger Identifier). Mummi is trained on realism-added synthetic data from IllustrisTNG100-1, and is comprised of a multistep ensemble of models to identify mergers and non-mergers, and to subsequently classify the mergers as interacting pairs or post-mergers. To train this ensemble of models, we generate a large imaging data set of 6.4 million images targeting UNIONS with RealSimCFIS. We show that Mummi offers a significant improvement over many previous machine learning classifiers, achieving 95 per cent pure classifications even at Gyr long time-scales when using a jury-based decision-making process, mitigating class imbalance issues that arise when identifying real galaxy mergers from $z=0$ to 0.3. Additionally, we can divide the identified mergers into pairs and post-mergers at 96 per cent success rate. We drastically decrease the false positive rate in galaxy merger samples by 75 per cent. By applying Mummi to the UNIONS DR5-SDSS DR7 overlap, we report a catalogue of 13 448 high-confidence galaxy merger candidates. Finally, we demonstrate that Mummi produces powerful representations solely using supervised learning, which can be used to bridge galaxy morphologies in simulations and observations.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».