Detecting Stellar Flares in Photometric Data Using Hidden Markov Models
Notice bibliographique
Résumé
Abstract We present a hidden Markov model (HMM) for discovering stellar flares in light-curve data of stars. HMMs provide a framework to model time series data that are nonstationary; they allow for systems to be in different states at different times and consider the probabilities that describe the switching dynamics between states. In the context of the discovery of stellar flares, we exploit the HMM framework by allowing the light curve of a star to be in one of three states at any given time step: quiet, firing, or decaying. This three-state HMM formulation is designed to enable straightforward identification of stellar flares, their duration, and associated uncertainty. This is crucial for estimating the flare's energy, and is useful for studies of stellar flare energy distributions. We combine our HMM with a celerite model that accounts for quasiperiodic stellar oscillations. Through an injection recovery experiment, we demonstrate and evaluate the ability of our method to detect and characterize flares in stellar time series. We also show that the proposed HMM flags fainter and lower energy flares more easily than traditional sigma-clipping methods. Lastly, we visually demonstrate that simultaneously conducting detrending and flare detection can mitigate biased estimations arising in multistage modeling approaches. Thus, this method paves a new way to calculate stellar flare energy. We conclude with an example application to one star observed by TESS, showing how the HMM compares with sigma clipping when using real data.
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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 | 0,004 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 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 ».