天体物理学 > 太阳与恒星天体物理学
[提交于 2025年7月14日
]
标题: 使用综合光度和光谱数据的机器学习恒星特性推断
标题: Machine-learning inference of stellar properties using integrated photometric and spectroscopic data
摘要: 恒星天体物理学依赖于多种观测方式——主要是光度光变曲线和光谱数据——从中推断出恒星的基本属性。 尽管机器学习(ML)已在单个观测方式内推进了分析,但跨不同观测方式的互补信息仍大多未被充分利用。 我们提出了DESA(恒星天体物理学的双嵌入模型),这是一种新颖的多模态基础模型,它整合光变曲线和光谱数据,以学习一个统一且物理上有意义的潜在空间。 DESA首先使用混合监督/自监督方案对每个观测方式进行单独的编码器训练,然后通过DualFormer——一种专为天体物理数据设计的基于Transformer的跨模态集成模块——进行对齐。 DualFormer结合了交叉注意力和自注意力、一种新颖的双投影对齐损失,以及一种投影空间特征分解,从而生成具有物理结构的嵌入。 我们证明,DESA在各种任务中显著优于领先的单模态和自监督基线模型。 在零样本和少样本设置中,DESA的学习表示能够以高保真度恢复恒星颜色-星等图和赫罗图($R^2 = 0.92$用于光度回归)。 在完整微调中,DESA在双星检测(AUC =$0.99$,AP =$1.00$)和恒星年龄预测(RMSE =$0.94$ Gyr)方面达到了最先进的准确率。 作为一个有说服力的例子,DESA能自然地将同步双星与年轻恒星分开,这两个群体的光变曲线几乎相同,仅从它们在UMAP空间中的嵌入位置即可实现,而无需外部运动学或光度信息。 因此,DESA为多模态、数据驱动的恒星群体分析提供了一个强大的新框架,实现了准确预测和新发现。
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