Inferring the morphology of the Galactic Center excess with Gaussian processes
Notice bibliographique
Résumé
Descriptions of the Galactic Center using Fermi gamma-ray data have so far modeled the Galactic Center excess (GCE) as a template with fixed spatial morphology or as a linear combination of such templates. Although these templates are informed by various physical expectations, the morphology of the excess is a priori unknown. For the first time, we describe the GCE using a flexible, nonparametric machine learning model---the Gaussian process (GP). We assess our model's performance on synthetic data, demonstrating that the model can recover the templates used to generate the data. We then fit the Fermi data with our model in a single energy bin from 2--20 GeV (leaving a spectral GP analysis of the GCE for future work) using a variety of template models of diffuse gamma-ray emission to quantify our fits' systematic uncertainties associated with diffuse emission modeling. We interpret our best-fit GP in terms of GCE templates consisting of an Navarro-Frenk-White (NFW) squared template and a bulge component to determine which bulge models can best describe the fitted GP and to what extent the best-fit GP is described better by an NFW squared template versus a bulge template. The best-fit GP contains morphological features that are typically not associated with traditional GCE studies. These include a localized bright source at around $(\ensuremath{\ell},b)=(20\ifmmode^\circ\else\textdegree\fi{},0\ifmmode^\circ\else\textdegree\fi{})$ and a diagonal arm extending Northwest from the Galactic Center. In spite of these novel features, the fitted GP is explained best by a template-based model consisting of the bulge presented in Coleman et al. (2020) and a squared NFW component. Our results suggest that the physical interpretation of the GCE in terms of stellar bulge and NFW-like components is highly sensitive to the assumed morphologies, background models, and the region of the sky used for inference.
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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 | 0,002 | 0,006 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 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) | 0,000 | 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 ».