The Large Synoptic Survey Telescope and Milky Way Science
大型综合巡天望远镜(LSST)的巡天观测最初被优化为从深度和节奏观测中省略银河系盘/棒的内部。然而,现在很清楚,LSST将是银河系天文学的强大,并可能在继续扩大盖亚天体测量目录,直到未来的卫星,无论是光学或红外,进行关键作用。LSST将提供金属丰度和运动学的凸起,并将映射晕结构,远至450千秒差距,近一半的距离仙女座星系。这要归功于其测光系统的前所未有的校准工作,以及令人惊讶的良好天体测量(r=21时的横向速度测量值为0.2 mas/yr; r=24时为1 mas/yr)。LSST将提供银河系10亿颗或更多恒星的光度丰度和距离约束,距离为450 kpc,以及从自行到$\sim100$ kpc的运动学。单次观测深度在$ugrizy$波段达到$\sim 24$,而飞行任务结束时的深度达到$\sim 27$。虽然光环结构,如流和矮星系最初是由RR天琴座和巨星确定的,但它们的结构将由100 $\times$更丰富的矮星充实,这些矮星将在任务结束时被探测到100 kpc(单次观测)和$\sim 300$ kpc。更完整的流结构映射可能会限制暗物质的质量分布,并可能确认暗物质晕和流的相互作用。我还描述了布兰科DECam隆起调查,一个200度$^2$ LSST探路者调查的隆起在$ugrizy$使用暗能量相机的布兰科4米望远镜。这篇文章的目的是鼓励银河系和本地卷的积极工作者参与LSST项目,特别是…
2017-12-07 astro-ph.IM
Metrics for Optimization of Large Synoptic Survey Telescope Observations of Stellar Variables and Transients
大型综合巡天望远镜(LSST)将是有史以来最大的时域光度测量。为了最大限度地提高LSST的科学产量的瞬态恒星现象的广泛阵列,有必要优化调查节奏,覆盖范围和深度通过定量指标,专门设计用于表征各种类型的恒星瞬变的时域行为。在本文中,我们提出了基于LSST度量分析框架(MAF)模型(Jones et al. 2014)的三个此类度量。其中两个度量量化了LSST检测非周期性和/或非重现性瞬态事件的能力,以及LSST可靠地测量各种时间尺度的周期性信号的能力。第三个度量提供了一种方法来量化LSST将探测的恒星星族中恒星参数的范围。我们提供的例子使用这些指标,并讨论了一些影响,这些指标的基础上优化的LSST调查恒星变量和瞬变观测。
2015-08-17 astro-ph.IM astro-ph.SR
Opportunities for the Large Synoptic Survey Telescope to Find New L$_5$ Trojan and Hilda Lucy Encounter Targets
特洛伊云包含了令人惊讶的各种各样的物体。只有通过了解这种多样性,我们才能解开他们的历史。露西访问的物体越多,我们就越能更好地约束巨行星的形成和演化。虽然Lucy将访问L $_4$云中的四个特洛伊木马,但它的轨迹只经过L $_5$中的一个已知特洛伊木马系统PM二进制文件。在露西时间轴中有足够的时间来增加额外的L $_5$目标,从而最大限度地提高任务的科学回报。在今后十年中,8.4米大型综合巡天望远镜(LSST)预计将在$\sim$ 18,000度$^2$主巡天和预计的$\sim$ 4,000度$^2$北黄道延伸区中探测到近300,000个r波段星等在16至24.5之间的木星特洛伊。我们探索潜在的机会,LSST找到新的露西L $_5$飞越目标。
2018-09-05 astro-ph.EP astro-ph.IM
Towards an Automated Classification of Transient Events in Synoptic Sky Surveys
我们描述了一个系统的发展,一个自动化的,迭代的,实时分类的瞬变事件中发现的天气天空调查。由于可用数据的稀疏性、异质性和可变不完整性,正在开发的系统采用了许多机器学习技术,主要使用贝叶斯方法。随着新的测量值的获得,分类被迭代地改进。一个新的功能是开发一个自动化的后续推荐引擎,建议这些测量,这将是最有利的解决分类歧义和/或表征天体物理学上最有趣的对象,给定一组可用的后续资产及其成本函数。这说明了共生关系的天文学和应用计算机科学通过新兴学科的天文信息学。
2011-10-20 astro-ph.IM physics.comp-ph
A Framework for Telescope Schedulers: With Applications to the Large Synoptic Survey Telescope
地面望远镜如何根据相互竞争的科学优先事项和限制条件、天气变化以及天空特定部分的能见度来安排观测时间,这会显著影响它们的效率。在本文中,我们介绍了基于望远镜调度,这是一个自动化的,无建议的决策算法,提供\textit{controllability}的行为,\textit{adjustability}的任务,并快速\textit{recoverability}从大型地面望远镜中断。通过在连贯的数学模型的上下文中构建该调度器,该算法的功能和性能易于解释并适应广泛的天文应用。本文提出了一个通用版本的基于调度器,以最小的手动裁剪,以展示其潜力和灵活性作为基础的大型地面望远镜调度器,可以在以后调整为其他仪器。此外,一个修改后的版本的基于时间的调度大型综合巡天望远镜(LSST)的介绍和比较以前的LSST调度模拟。
2018-10-11 astro-ph.IM
Next Generation LSST Science
大型综合巡天望远镜(LSST)可以超越其开创性的10年巡天,推进科学前沿。在这里,我们探索的机会,扩展操作与建议为基础的观察策略,新的过滤器,或转换仪器。我们建议制定一个十年中期社区和科学驱动的过程,以定义下一代LSST的能力。
2019-07-21 astro-ph.IM
Should the Endless Frontier of Federal Science be Expanded?
(记者周锡生)美国联邦政府5年内将向科学研究提供1000亿美元的资金,如果这项名为《无边界法》的法案成为法律的话。这项两党和两院制法案于2020年5月由参议员查克·舒默(D-NY)和托德·杨(R-IN)以及国会议员罗·卡纳(D-CA)和迈克·加拉格尔(R-WI)提出,旨在扩大国家科学基金会(NSF)对物理科学,工程和技术的资助,并创建一个新的技术理事会,专注于使用启发的研究。除了保护NSF当前任务的条款外,新拨款的至少15%将用于加强NSF的基础科学组合。《无止境前沿法案》提供了一个难得的机会,以加强美国研究企业的广度和财政支持。在这篇文章中,我们考虑了拟议立法的好处和责任,并提出了进一步加强立法的建议。
2021-03-17 astro-ph.IM econ.GN physics.hist-ph
The next frontier in exoplanet science: Imaging our neighbouring planetary systems
Leiden Observatory, Leiden University(莱顿天文台,莱顿大学)
本文探讨了利用高对比度成像技术表征邻近恒星周围的岩石行星,为系外行星科学开辟新前沿。
2025-12-15 astro-ph.EP astro-ph.IM
The Large Synoptic Survey Telescope as a Near-Earth Object Discovery Machine
使用最新的原型,设计和建成的系统信息,我们测试和量化的大型综合巡天望远镜(LSST)发现潜在危险小行星(PHAs)和近地天体(NEO)的能力。我们经验估计的预期上限LSST图像差分误检率,使用DECam数据和原型LSST软件的测量,并发现它是约$450$ ~度$^{-2}$。我们表明,这一速度已经与当前的原型LSST移动对象处理系统(MOPS)处理30天的模拟与实测的误检率一致,易于处理。我们接着利用高保真度模拟观测指向历史来评价大SST对PHA和近地天体基线观测战略的性能。我们发现,单独使用LSST,使用其基线测量策略,将探测到PHA的$66\%$和比$H=22$亮的近地天体群天体的$61\%$,但估计值不确定为$\pm5$个百分点。通过生成和检查基线调查策略的变化,我们表明有可能进一步提高发现产量。特别是,我们发现,将LSST调查再延长两年并将MOPS搜索窗口扩大一倍,可在不损害其他LSST科学目标(近地天体的$77\%$)的情况下,提高PHAs到$86\%$(包括同期调查发现的PHAs)的完整性。这相当于相对于基线调查,将未发现的PHA数量减少了额外的$26\%$(近地天体为$15\%$)。
2017-11-29 astro-ph.EP astro-ph.IM
Frontiers in Planetary Rings Science
我们现在知道,外太阳系至少有六个不同的行星环系统,每一个都是科学上引人注目的目标,有可能告诉我们它所装饰的身体的进化,历史甚至内部结构。这些不同的环系统代表了一组独特的本地实验室,用于了解行星盘的物理和动力学,其应用范围超出了我们的太阳系。我们强调了行星环科学的现状和有待解决的问题,以促进对行星环进行持续的地面和航天器调查。随着未来航天器任务的发射和更强大的望远镜在未来几十年内上线,我们敦促NASA继续支持通过研究和分析现有设施的数据,更多的实验室工作以及在未来任务选择期间特别关注强环科学目标来推进我们对行星环的理解的调查。
2020-08-28 astro-ph.EP astro-ph.IM
ESA Voyage 2050 white paper -- Faint objects in motion: the new frontier of high precision astrometry
巡天望远镜和强大的目标望远镜在天文学中发挥着互补的作用。为了研究极暗天体运动的性质和特征,一种具有高天体测量精度的灵活指向的仪器是对目前天体测量的理想补充,也是精确天体物理学的一种独特工具。这样一个基于太空的任务将推动精确天体测量的前沿,从最近的恒星周围的地球可居住世界的证据,到遥远的银河系物体到本星系群。随着我们进入詹姆斯·韦伯太空望远镜和新的地面自适应光学巨型望远镜的时代,通过获得盖亚无法到达的关键物体的高精度测量,一项专注于高精度天体测量科学的任务可以巩固我们对局部宇宙的理论理解,使物理过程外推到遥远的红移,并得出一个更加一致的宇宙进化和我们宇宙可能的命运的图片。已经提出了几个任务,以解决使用高精度天体测量欧空局任务的运动中的微弱物体的科学情况:NEAT为M3,micro-NEAT为S1任务,Theia为M4和M5。可以设想采用技术创新的其他新的飞行任务配置,以精确测量这些极小的运动。本白皮书的目标是解决当我们专注于微弱天体的运动时所面临的基本科学问题,并简要回顾仪器和任务概况。
2019-10-12 astro-ph.CO astro-ph.EP astro-ph.GA
Deep Synoptic Array Science: Searching for Long Duration Radio Transients with the DSA-110
California Institute of Technology(加州理工学院);The Observatories of the Carnegie Institution of Washington(卡内基科学研究所天文台)
本文介绍DSA-110 NSFRB搜索流水线的设计与测试,通过扩展脉冲宽度范围,探测银河系长周期射电暂现源。
2026-03-16 astro-ph.HE astro-ph.IM
Maximizing LSST Solar System Science: Approaches, Software Tools, and Infrastructure Needs
预计大型综合巡天望远镜将在今后十年内使已知的太阳系小天体数量增加一个数量级或更多,从而能够进行一系列广泛的变革性太阳系科学调查。在本白皮书中,我们讨论了我们预计进行这些调查所需的软件工具和基础设施,并概述了实施这些调查的可能方法。欢迎来自社区的反馈或对这项工作未来更新的贡献。我们的目标是通过本白皮书鼓励进一步考虑LSST太阳系科学界的软件开发需求,并呼吁在2022年底调查预计开始之前努力满足这些需求。
2019-06-26 astro-ph.EP astro-ph.IM
Accretion physics at high X-ray spectral resolution: New frontiers and game-changing science
微量热计在提供高光谱分辨率方面取得了成功,并为X射线天文学未来十年的革命性新科学可能性铺平了道路。在紧凑物体科学中有几个研究领域只能在几keV的光子能量下以能量分辨率Delta(E)<~5 eV来解决,对应于<~几百km/s的速度分辨率,由微量热仪引入。在这里,我们回顾了一些悬而未决的问题,重点是如何研究景观设置为转换(一)在吸积超大质量黑洞和它们的宿主星系之间的接口,(二)在解开吸积环境的结构,(三)在解决长期存在的问题的起源能量和物质反馈,和(四)测试质量尺度的吸积和反馈的统一。需要从Hitomi吸取教训,并在实验室原子数据精度以及等离子体建模的改进突出。
2022-09-21 astro-ph.HE astro-ph.IM
KMTNet Synoptic Survey of Southern Sky III: The First Data Release
Seoul National University(首尔大学);Daegu National Science Museum(大邱国立科学馆);University of Cape Town(开普敦大学);South African Astronomical Observatory(南非天文台);University of the Free State(自由邦大学);Swinburne University of Technology(斯威本科技大学);ARC Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery (OzGrav)(ARC引力波发现卓越中心(OzGrav));Korea Astronomy and Space Science Institute(韩国天文学与空间科学研究所)
KMTNet 南天广域巡天首次发布数据释放,提供4000平方度的科学级数据,包含深度图像和两个源目录,支持多种天体物理研究。
2026-03-30 astro-ph.GA astro-ph.IM
From Hubble to HWO: Bridging the Frontier of White Dwarf Exoplanet Science
NOIRLab(国家光学红外天文研究实验室);University of Leicester(莱斯特大学);University of Victoria(维多利亚大学);University of Cambridge(剑桥大学);University of Warwick(华威大学);Center for Astrophysics — Harvard & Smithsonian(哈佛-史密森尼天体物理中心);Space Telescope Science Institute(太空望远镜科学研究所);Université de Montréal(蒙特利尔大学);Centre de recherche en astrophysique du Québec(魁北克天体物理学研究中心);Observatoire du Mont-Mégantic(蒙梅格尼克天文台)
本文论证了哈勃太空望远镜(HST)的紫外光谱能力对于研究污染白矮星(即吸积系外行星物质的恒星)的体元素组成至关重要,并强调维持HST紫外能力至2035年对最大化HST、JWST和HWO的科学回报具有高回报投资价值。
2026-05-22 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
A new method to improve photometric redshift reconstruction. Applications to the Large Synoptic Survey Telescope
在未来十年,LSST将成为天文学界的主要设施。然而,在不使用光谱学的情况下准确地确定观测星系的红移是一个重大挑战。重建具有高分辨率和充分理解的不确定性的红移对于许多科学目标是强制性的,包括重子声学振荡的研究。我们研究不同的方法来建立LSST六波段光度法可以达到的精度。我们构建了一个现实的模拟星系表,基于GOODS调查光度函数,通过模拟预期的视星等分布的LSST。为了重建光度红移(photo-z),我们考虑了模板拟合方法和神经网络方法。从这两种技术的photo-z重建进行了测试,真正的CFHTLS数据和模拟目录。我们描述了一种新的方法,以提高photo-z重建,有效地消除灾难性的离群值通过似然比统计检验。此检验使用拟合参数和颜色的后验概率函数。我们表明,光度红移的准确性将满足严格的LSST要求,红移$\sim2.5$后的选择,是基于似然比检验或在至少5个波段的星系与$S/N>5$的视星等。前一种选择的优点是,与后者相比,在类似的photo-z性能下,保留了大约35%的星系。还描述了使用神经网络算法的Photo-z重建。此外,我们利用CFHTLS分光光度计目录概述了神经网络和模板拟合方法相结合的可能性。我们的结论是,如果使用贝叶斯先验概率和校准样本,则使用LSST将准确地估计photo-z。
2013-10-18 astro-ph.CO astro-ph.IM
Advanced Technologies and Instrumentation and the National Science Foundation
在其三十多年的历史中,先进技术和仪器(ATI)计划提供了赠款,以支持地面天文学的技术开发。从这个计划的研究已经先进的自适应光学,高分辨率和多目标光谱,光学干涉测量和天气调查,仅举几例。以前和正在进行的科学进步跨越了整个天文学领域,从太阳到遥远宇宙的研究。通过文献评估和个案研究相结合,我们提出了一个调查ATI资助的光学红外天文学研究。我们发现,技术发展展开的时间比个人赠款更长。从纵向角度看,技术投资带来了大量的科学成果。
2018-09-05 astro-ph.IM
A Northern Ecliptic Survey for Solar System Science
对太阳系进行详细的观测是大型综合巡天望远镜(LSST)的四项基本科学要求之一。LSST主要的宽-快-深(WFD)巡天目前的基线足迹观测的是0 $^\circ$弧度以下的天空,其中只包括黄道面的一半。关键的是,太阳系的关键种群在天空中的分布是不对称的:如果只有WFD发生,它们将完全被错过,或者只被部分映射。我们提出了一个北南极支线(NES)小型调查,观察北部天空+10 $^\circ$黄道纬度,最大限度地利用LSST的太阳系科学。小型调查包括总面积为$\sim$ 5800 deg $^2$/604个场,十年内每个场有255次观测,分为g、r和z波段。我们提议的调查将1)获得主带彗星的普查; 2)通过探索柯伊伯带的共振结构和海王星特洛伊人口来探测海王星过去的迁移历史; 3)探索内部奥尔特云物体的起源,并对海王星以外的假设行星的存在进行重大限制; 4)实现KBO恒星掩星的精确预测。太阳系科学合作组织的这些高级别科学目标只有通过这次拟议的北方调查才能实现。
2018-12-04 astro-ph.EP astro-ph.IM
FlyEye Ground-Based Telescope: Unveiling New Frontiers in Astronomical Science
本研究介绍了ESA的FlyEye地面望远镜,其采用1米级单片主镜搭配16台CCD相机的分通道设计,拥有44平方度大视场,可探测视星等21.5的NEO,每晚能巡天三分之二可见天区约3次,将革新时域天文研究,需开发自动化校准测试流程以释放其潜力。
2024-07-12 astro-ph.IM
The Effects of Filter Choice on Outer Solar System Science with LSST
对太阳系进行盘点是建立大型综合巡天望远镜(LSST)的四大支柱之一。在“宽-快-深”巡天中,选择夜间使用相同的滤光片对还是夜间使用不同的滤光片对,将对移动物体管道系统探测某些类别的太阳系物体的能力产生巨大影响;许多可能的滤光片对将导致太阳系物体探测的重大($\sim50\%$或更多)损失。特别是,外太阳系的星群可能比内太阳系的星群要红得多,而$r$ -波段的夜间星对将导致对外太阳系进行最深的调查。为了最大限度地发挥外太阳系科学的潜力,我们因此主张确保WFD调查包含足够数量的$r$ - $r$夜间对每个领域在一个发现的季节,以确保检测和使用MOPS连接。我们还主张增加额外的光谱能量分布(SED),更准确地模拟外部太阳系人口的管道,以评估LSST操作模拟器的输出。这将能够更好地估计WFD调查中不同滤波器选择丢失或获得的太阳系人口检测数量。
2018-12-03 astro-ph.EP astro-ph.IM
Advancing the Scientific Frontier with Increasingly Autonomous Systems
NASA Jet Propulsion Laboratory(美国国家航空航天局喷气推进实验室);University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校);NASA Ames Research Center(美国国家航空航天局艾姆斯研究中心);Okean Solutions(Okean Solutions公司);NASA Goddard Space Flight Center(美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心);Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory(约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室);Southwest Research Institute(西南研究院);Arizona State University(亚利桑那州立大学)
本文指出自主性是未来行星任务的核心技术,分析其飞行验证成效与制度性落地障碍,并建议通过新项目路径、基础设施、实践规范和成本价值研究推动自主系统融入空间科学任务。
2020-09-15 astro-ph.IM cs.AI
DES Science Portal: Creating Science-Ready Catalogs
我们提出了一种新的方法,通过为暗能量调查(DES)开发的软件基础设施来创建科学就绪的目录。我们将DES数据管理发布的数据产品和DES协作创建的其他产品集成在一个称为DES科学门户的环境中。创建科学就绪目录所涉及的每个步骤都记录在关系数据库中,并且可以随时恢复。我们描述了DES科学门户网站如何自动创建和表征DES第1年年度发布的轻量级目录,并显示其在创建多个目录与不同的输入和配置的灵活性。最后,我们讨论了这种基础设施的优势,如DES和大型综合巡天望远镜的大型调查。有效创建科学就绪目录并完全控制所使用的输入和配置的能力是支持使用大型天文调查数据进行科学分析的重要资产。
2018-05-28 astro-ph.IM
The Cherenkov Telescope Array: Science Goals and Current Status
切伦科夫望远镜阵列(CTA)是计划在未来十年及以后建立的主要地面伽马射线观测站。CTA由两个大型大气切伦科夫望远镜阵列(一个在南半球,一个在北半球)组成,与现有仪器相比,CTA将具有更高的角分辨率,更宽的能量范围,灵敏度提高约一个数量级。CTA的科学计划将是丰富和多样的,涵盖宇宙粒子加速,极端环境的天体物理学,以及超越标准模型的物理学前沿。本文概述了CTA的科学目标,并涵盖了该项目的现状。
2019-04-27 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
Maximizing Science in the Era of LSST: A Community-Based Study of Needed US Capabilities
大型综合巡天望远镜(LSST)将成为天文学和物理学界的发现机器,揭示从太阳系到可观测宇宙外围的天体物理现象。虽然许多发现将单独使用LSST数据,充分利用LSST的科学优势将需要地基光学红外(OIR)支持能力,例如,在望远镜、仪器、计算资源和其他基础设施上观测时间。这项以社区为基础的研究从科学驱动的角度确定了最大限度地提高LSST科学所需的能力。在2015年OIR系统报告中采取的初步步骤的基础上,该研究对完成六个具有代表性的LSST支持的科学计划所需的能力进行了详细的定量研究,这些计划与2010年十年调查的科学优先事项密切相关。该研究优先考虑完成科学计划所需的资源,并强调现有,计划和未来资源可以定位以实现科学目标的方式。
2016-10-05 astro-ph.IM
Combined Emerging Capabilities for Near-Earth Objects (NEOs)
评估新出现的近地天体观测和定性望远镜的联合能力,以及它们将对现有能力的补充或取代。美国航天局主要任务中、开发中或正在研究中的望远镜以及本评估所要求的望远镜包括:凌日系外行星勘测卫星(TESS)、詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)、宽视场红外勘测望远镜(WFIRST)、近地天体照相机(NEOCam)。本次评估还要求提供大型综合巡天望远镜,这是一台由国家科学基金会和能源部正在开发的8.4米地面望远镜,能够发现近地天体并对其进行编目。
2019-07-21 astro-ph.EP astro-ph.IM
Timekeeping infrastructure for the Catalina Sky Survey
时域科学在许多设施的天文学计划中所占的比例越来越大。瞬变、变化和移动源的天气和目标观测模式依赖于精确的时钟来提供基本的时间标签。通常,精确度被误认为是准确度,或者精确的时间信号从来没有到达仪器。我们将讨论在偏远山顶部署稳定的高精度GNSS时钟的问题,以及将产生的时间信号传送到计算机的方式,允许相机快门(或等效物)的硬件时间戳,而不是非实时数据采集软件遇到的任意延迟。将审查网络时间协议的优点和局限性。为卡特琳娜巡天计划部署的计时基础设施就是一个例子。
2018-07-03 astro-ph.IM
Enhancing LSST Science with Euclid Synergy
本白皮书是三机构工作组(TAG)的成果,该工作组被任命来发展任务之间的协同作用,旨在澄清需要哪些LSST观测,以最大限度地增强LSST和Euclid的综合科学产出。为了促进LSST计划,我们提供了一系列可能的LSST调查,并根据暗能量品质因数(FOM)的改善提供了明确的指标。为了提供一个可量化的指标,我们提出了五个调查选项,只使用0.3%和3.8%之间的LSST 10年调查。我们还提供信息,使LSST DDF节奏可能匹配的\emph{Euclid}在共同的深场,SXDS,COSMOS,CDFS,并提出了一个新的LSST深场(附近的Akari深场南)。大型综合巡天望远镜和欧几里得天文台观测的协调将产生大量的协同作用。来自LSST的光学多波段成像与来自\emph{Euclid}的高分辨率光学和近红外测光和光谱学的结合不仅将改善对暗能量的约束,而且将提供关于银河系、本地群体、本地大尺度结构的丰富科学,甚至在再电离时期的第一个星系。关于暗能量科学案例的详细论文已经发表(Rhodes等人)。LSST/Euclid联合工作组以及描述LSST/Euclid/WFIRST协同作用的白皮书(Jain等人),我们会在这里简要介绍其他科学案例。配套的白皮书论证了在气团< 1.8时将LSST足迹向北延伸的一般科学案例,我们支持LSST调查向南延伸的白皮书。
2019-04-23 astro-ph.IM
ALTSched: Improved Scheduling for Time-Domain Science with LSST
望远镜调度是为测量系统确定最佳观测序列(指向和滤波器选择)的任务。由于在所有可能的多年观测序列上进行优化在计算上是困难的,因此,决策者使用随机选择来选择给定时间的最佳观测。贪婪的调度程序通过选择最大化标量优值函数的观测值来选择下一个观测值,标量优值函数作为望远镜科学目标的代理。这种自下而上的调度方法不能保证产生一个所有观测值的价值之和最大化的调度。作为一种替代贪婪的调度器,我们引入ALTSched,它需要一个自上而下的方法来调度。ALTSched不是只考虑下一次观测,而是对天空的哪个区域和哪个滤波器进行全局决策,然后将这些决策细化为沿子午线进行的观测序列,以最大化SNR。我们实现ALTSched的大型综合巡天望远镜(LSST),并表明,它等于或优于基线贪婪调度基本上所有的定量性能指标。由于其简单性,我们的实现比OpSim(LSST项目目前使用的模拟贪婪调度器)快得多:可以在4分钟内模拟一个完整的十年调查,而OpSim则需要数十小时。LSST的硬件是固定的,因此改进调度算法是优化LSST性能的唯一方法之一。我们看到ALTSched作为一个原型调度器,它给出了LSST可实现的性能下限。
2019-07-16 astro-ph.IM
A Smart and Colorful Cadence for the LSST Wide Fast Deep Survey: Maximizing TDE Science
潮汐中断事件(TDE)非常罕见,10^(-7)/年/百万年立方厘米^[3](Hung等人,2018年),但LSST的大调查量意味着200/年的非常大的检出率。(1000 deg^2)(van Velzen等人,2011年),当前一代光学天气调查的探测能力增加了250倍,例如ZTF,ASAS-SN,泛星和ATLAS。本LSST节奏白皮书的目标是确定哪种调查策略将确保LSST宽-快-深调查瞬态警报流中的TDE的有效选择和表征。我们得出结论,基线节奏设计未能1)测量瞬态的u-r颜色和颜色演变,这是区分TDE和SNe的关键参数,2)捕获瞬态的峰前光变曲线,这是探测其上升时间的基本测量,这反过来又是TDE中黑洞质量的探针。如果我们不通过光度分类和早期探测来收获LSST瞬态警报流的成果,TDE和SN科学将受到极大的限制。因此,我们建议在宽-快深(WFD)调查中采用“智能”和“多彩”的滚动节奏,这允许从良好采样的多波段光变曲线进行有效的光度学瞬态分类,将20,000 deg^2调查分为8个2500 deg^2条带,每个条带在第2-9年观察一年,在第1年和第10年观察整个WFD区域。这将产生每年200个TDE的传统样本,并在u、g和r波段进行早期检测,以进行有效分类和完整的光曲线表征。
2018-12-17 astro-ph.IM
Feature Selection Strategies for Classifying High Dimensional Astronomical Data Sets
Jet Propulsion Laboratory(喷气推进实验室);California Institute of Technology(加州理工学院);Graduate Institute of Astronomy, NCU(国立中央大学天文研究所);St. Thomas College(圣托马斯学院);Università degli Studi Federico II(费德里科二世大学)
在许多科学领域中收集的数据量正在增加,所有这些都需要一个共同的任务:尽可能快速有效地从大量多参数数据集中提取知识。这在天文学中尤其如此,其中天气巡天使时域天文学的新研究前沿成为可能,并在多维空间中提出了几个新的对象分类挑战;鉴于每个对象可用的参数数量很多,特征选择很快成为分析天文数据集的关键任务。使用从正在进行的卡塔利娜实时瞬态巡天(CRTS)和开普勒任务中提取的数据集,我们说明了各种特征选择策略,用于确定子集,提供最多的信息和应用这些技术实现的结果三个主要的天文问题。
2013-10-08 astro-ph.IM cs.CV