“精确估计天体光度函数有了普适新做法”

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科技日报记者赵汉斌通讯员陈艳

基于现代统计学中的核密度估计原理，最近中国科学院云南天文台与英国牛津大学的研究者合作，提出了精确估计光度函数的普遍做法。 这对统计研究银河、活动银河核、伽马风暴等河外天体的演化性质有重要价值。 美国天文学会杂志《天体物理学杂志》系列增刊在网上发表。

光度函数是一个非常基本的统计量，反映了宇宙中某些天体的数密度随红移和光度如何变化。 准确揭示各类天体的光度函数及其演化是天文学中的重要课题。 推算光度函数的方法分为参数方法和参数以外的方法。 参数的方法需要假设光度函数的形式，通过拟合观测数据来得到光度函数的参数，但缺点是模型依赖。

云南天文台的袁尊理博士、王建成研究员和英国牛津大学教授马特·贾维斯等人基于统计学行业核密度估计研究的最新成果，通过克服样本选择效应引起的边界偏差等几个难题，提出了估计光度函数的新方法。 新方法具有许多优点，如无需假设光度函数的形式，可以充分利用数据新闻等。 估计结果是连续平滑的函数，结合贝叶斯的方法(该方法能够详细反映光度函数的峰值、转折点等重要特征)，可以更灵活地估计光度函数的计算误差，从而扩展用于多元估计的光度函数 也就是说，新方法兼具了参数方法和非参数方法的优点。

利用蒙特卡罗模拟发现，新方法的估计精度比传统的binning方法高近一个数量级，稳定性也明显优于旧方法。 目前，袁尊理等人对马特·贾维斯教授领导的mightee巡天数据应用了新的方法，正确估计了辐射电源的光度函数，揭示了电波星系的宇宙学演化规律。