第43章：星震频带“平滑底噪”跨型星对比

目录 ／ 附录-1. 预测和证伪（V6.0）

一、前言
星震观测把恒星内部结构编码在频谱中：离散模态峰给出密度与温度结构，背景连续谱则承载对流颗粒、磁活动与观测链路噪声。常规分析会用“背景模型＋离散模态”解释大部分功率谱形态，但一旦进入高精度与海量样本时代，一个更尖锐的问题随之出现：在扣除离散模态与标准背景项之后，是否仍存在一个跨型别、跨波段、跨仪器共同出现的“平滑底噪”常项？
若该底噪属于单星内禀过程，应随恒星型别、质量、表面重力与有效温度显著变化，并难以在不同恒星之间形成同步；若该底噪属于观测系统学，应随载频、带边、姿态、散射光与热控等呈现典型器件特征；而若该底噪呈现跨型别一致、跨波段近无色散、并在同一时窗内对大量恒星同步抬升或压低的公共项指纹，则它构成可直接证伪的信号候选：要么被严格归因并消解，要么被复验与上限化。

二、预测（核心一句话）
在共同带通核、共同时间基准与统一谱学处理口径下，对不同恒星型别（类太阳振荡星、红巨星、δ Scuti、γ Dor 等）的星震功率谱进行“离散模态剥离＋标准背景建模扣除”后，将残留一个可复验的平滑底噪常项 B_smooth：其在各型别的主星震频带（以 ν_max 邻域或等效主振带为准）内近似频率不敏感；在不同观测波段（可见光/近红外/径向速度等）之间方向一致（近无色散）；并在同一观测时窗内对大量恒星呈零时滞同现的整体抬升/压低。若该底噪呈现明确的频率标度、随带边与色差口径规律翻向、或仅在单一设备/单一管线中显著、或跨型别与复测不复现，则否证。

三、一句话目标
把星震频带的“残余连续谱”从内禀背景与观测系统学中剥离出来，构建平滑底噪的一致性指标，并用跨型别、跨波段、跨管线与零时滞同现四重约束对其做支持或否证。

四、要测什么

• 平滑底噪一致性指数（文字化分级）
  在共同带通与共同对齐后，于功率谱密度与时域残差中提取底噪常项与缓慢漂移斜率（在剔除离散模态峰与显著窄带峰后）。按强/中/弱；上抬/下压；稳定/不稳定分级，并在“恒星（型别×样本）× 波段 × 设备/台站 × 管线 × 时窗”网格上记录符号与幅度稳定性。
• 非色散跨波段稳健
  比较不同波段与不同子带组合下的 B_smooth，要求对载频与带边留出不敏感；若随频率呈规律缩放或出现带边翻向，优先判为色差、散射或链路残留。
• 零时滞同现（跨波段/跨站/跨管线）
  以单一外参时标对齐不同波段、不同台站与不同管线的时域残差，评估零时滞互相关峰与侧翼对比；同一时窗内出现同向同步的底噪抬升/压低计为支持。
• 跨型别等幅缩放与形态剖面
  在各型别的 ν_max 邻域（或主振带）比较底噪幅度与表面重力、有效温度、半径等的关系，识别平台型、单调型或阈值型剖面；若在不同型别间呈等幅或可预期缩放且剖面形态一致，计为支持。
• 比值稳健与“整体平移、比值不变”
  验证在去模后，子带—子带功率比、（可得时）光度—径向速度幅度比保持稳定，而绝对底噪呈平滑整体平移。
• 环境—结构前馈可预报性
  仅利用观测环境（天区尘柱、星场拥挤度、散射光背景、地基天空亮度与气象、空间天气等级、姿态与热控状态等）与源端结构代理（磁活动等级、旋转调制强度、对流尺度分箱）生成预测卡（底噪方向/量级/是否阈值式），并统计命中/错向/空击。
• 历次复现与跨样本迁移
  在同一恒星多历元、同型别不同恒星、不同型别但环境分层相近的子样本中，检验符号与排序是否复现；在远离主星震频带的参照频窗内，底噪应显著减弱或消失。

五、怎么做

• 样本与观测配置
  选取覆盖多型别的星震样本，并保证同一时窗内有大量恒星同时观测；并行使用至少两类观测链路（如空间测光与地基径向速度，或两台任务/两套相机），以形成“跨波段＋跨设备”的正交约束。
• 统一谱学处理口径
  冻结功率谱估计方法、窗函数处理、频率分辨率与主振带定义；采用统一的离散模态识别与剔除规则（阈值、峰宽、邻带保护），并对背景连续谱采用预注册的模型族（含颗粒噪声与活动低频项）进行边际化，输出残差底噪 B_smooth。
• 双管线独立复算
  至少两条独立管线并行（不同的背景拟合策略、不同的模态剔除实现），互不共享残差；仅在仲裁阶段对齐“底噪分级表与零时滞指标”。
• 波段与带边留出
  对每个波段执行带边留出与子带置换，检验 B_smooth 是否随带边系统变化；仅接受在多种子带组合下方向一致、幅度收敛的结果。
• 同步性检验
  在同一时窗内对大量恒星构建“底噪公共项时间序列”，用零时滞互相关与主成分分解检验是否存在显著共模；并与姿态、热控、散射光、抖动、像元级宇宙线率等伴随量做正交与回归剥离。
• 前馈—盲化—仲裁
  前馈组仅使用环境与结构代理量发布预测卡；测量组在盲化条件下输出底噪分级表；仲裁组对齐预测卡与实测，统计在型别分层、波段分层、设备分层与留出时窗中的命中率，并以标签置换与时间反演作为强空检。
• 注入—回收
  向真实采样与真实系统日志中注入“无底噪”与“有底噪”的合成残差，验证管线既不会凭空生成平滑底噪，也不会把带颜色的系统项误判为无色散底噪。

六、阳性/阴性对照与空检

• 阳性对照（支持平滑底噪公共项）
  同一时窗内，多型别恒星的 B_smooth 同向同步变化；跨波段方向一致且不随带边置换翻向；不同管线与不同设备复现相同的强弱排序；在主振带内表现为平台型残余而非窄带结构；环境前馈命中率显著高于随机置换。
• 阴性对照（反对平滑底噪公共项）
  底噪随频率或带边呈规律缩放/翻向；与姿态、热控、散射光、抖动、像元级事件率高度共变；仅在单一管线或单一设备中显著；型别间排序混乱且复测不稳定；在参照频窗同样显著。
• 空检
  对恒星标签置换、型别标签置换、波段标签置换与时间窗置换；对时间序列做反演；对环境模板做随机平移/旋转（保持分布但破坏同位关系）。任何在空检下仍保持同等级显著的“同现与可预报性”，不得计入主结论。

七、支持（通过）判据

• 在不少于两类恒星型别与两条独立管线中，观测到主星震频带内近频率不敏感的 B_smooth，并且在带边留出与子带置换下方向不翻转、幅度收敛。
• 在不少于两类观测波段或两类设备配置中，B_smooth 方向一致（近无色散），并在同一时窗对大量恒星呈显著零时滞同现。
• 跨型别剖面可复验：在 ν_max 邻域或等效主振带内，底噪幅度随重力/温度/半径等呈平台、单调或阈值结构，且该结构在复测与留出样本中保持同向。
• 环境—结构前馈命中率显著高于随机置换，并在留出时窗与留出设备上独立复验通过。

八、否证（未通过）判据

• B_smooth 呈明确的频率标度或随带边/色差口径规律翻向，显示色散或带通系统学主导。
• 同现性不成立：不同恒星之间不呈零时滞共模，或所谓共模主要由姿态/热控/散射光等伴随量解释。
• 跨型别与跨波段不复现：仅在单一型别、单一波段或单一管线显著，复测符号与排序不稳定。
• 空检同样显著或留出单元中消失，表明方法偏差、选择效应或系统伪像主导。

九、系统误差与对策（不超过三点）

• 背景模型退化（颗粒噪声、活动低频项与白噪声互相吞噬）
  对策是模型族边际化、固定主振带与参照频窗、并以注入—回收给出底噪上限。
• 散射光与热控共模（随轨道/姿态周期出现平滑底项）
  对策是将姿态、热控、散射光指标纳入强制对照模板，并在模板回归后再计算 B_smooth；同时以多设备与多天区交叉互检。
• 采样窗与缺口混叠（窗函数把低频泄漏投影为平台）
  对策是多窗长并行、缺口处理口径冻结、时间反演与标签置换空检，以及用真实采样注入合成信号检验不伪造平台。

十、执行与公开
预注册：型别与样本清单、主振带与参照频窗定义、模态剔除与背景模型族、带边留出规则、底噪分级与零时滞判据、环境与结构自变量、阳性/阴性对照与空检方案、仲裁计分规则与留出单元。
留出与复验：留出部分天区、留出部分历元、留出一种设备配置与留出一种型别组合作最终确认。
跨团队复现：互换原始光变/径向速度序列、窗口与掩膜、系统日志、脚本；开展降采样、加噪、模型扰动与带通核变体稳健性测试。
公开材料：发布预测卡、各型别底噪分级表、零时滞同现摘要、带边留出结果、系统伴随日志摘要与关键中间产物的文字化说明，便于外部复算。

十一、成败线
若在统一口径下，星震主频带残差中稳定出现跨型别、跨波段近无色散且在同一时窗对大量恒星零时滞同现的平滑底噪，并在留出与空检中可分且前馈命中显著超出随机，则支持本章预测；否则若底噪可由背景模型退化、带通/色差、散射光/热控或采样混叠解释或不可复验，即被否证。