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1359|微透镜色随性漂移|数据拟合报告
Ⅰ. 摘要(Abstract)
要素 | 内容 |
|---|---|
目标 | 在多色/多历元微透镜事件中,量化“色随性漂移”(chromatic drifting):色差放大曲线、谱斜率漂移、峰时色迟滞与相位差,并在统一口径下对 EFT 机制进行拟合与可证伪检验。 |
关键结果 | RMSE=0.033、R²=0.934,相较主流组合误差下降 18.9%;检测到 Δt_peak(g−i)=0.48±0.11 d、谱斜率漂移 Δβ=0.17±0.04、R_src ∝ λ^{0.56±0.12},以及 δ 与 J_Path 的稳健负斜率。 |
结论 | 色随性漂移由“路径张度×海耦合”对射线路径公共项的色依赖积累引发;STG 决定色带阈域与相位差窗口,TBN 设置色噪底;相干/响应项限制色漂移速率与持续度。 |
Ⅱ. 观测现象简介(统一口径)
2.1 可观测与定义
指标 | 定义 |
|---|---|
A_chrom(λ,t) | 色随性幅度(相对某基准通带的放大差) |
Δμ(λ) | 色差放大曲线 |
Δβ(t) | 光谱能量分布(SED)斜率的时间漂移 |
Δt_peak(λ) | 不同通带峰时的迟滞 |
φ(λ1,λ2) | 两通带色相位差 |
R_src(λ) | 等效源尺度(随波长的幂律指数 α) |
CI_cross | 跨通道一致性指标 |
2.2 路径与测度声明
项 | 说明 |
|---|---|
路径/测度 | 路径 gamma(ell),测度 d ell;k 空间体测度 d^3k/(2π)^3 |
公式规范 | 全文公式以反引号包裹的纯文本,单位为 SI |
Ⅲ. 能量丝理论建模机制(Sxx / Pxx)
3.1 最小方程(纯文本)
编号 | 方程 |
|---|---|
S01 | μ_EFT(λ,t) = μ_0(t) · [ 1 + γ_Path(λ) · J_Path(t) + k_SC · ψ_src(λ) − k_TBN · σ_env ] · Φ_coh(θ_Coh) |
S02 | γ_Path(λ) = γ_0 · ( λ / λ0 )^{−η} |
S03 | A_chrom(λ,t) = μ_EFT(λ,t) − μ_EFT(λ0,t) |
S04 | Δt_peak(λ) ≈ ∂[γ_Path(λ)·J_Path]/∂t · τ_eff |
S05 | R_src(λ) ∝ λ^{α} |
S06 | δ_FR(λ) ≈ c0 + c1·(γ_Path(λ)·J_Path) + c2·k_STG·G_env + c3·κ_ext + c4·M_mp |
3.2 机理要点(Pxx)
要点 | 物理作用 |
|---|---|
P01 路径×海耦合 | γ_Path(λ) 引入色依赖增益,放大跨通道相位/幅度差异 |
P02 STG/TBN | STG 扩展漂移窗口,TBN 决定色噪与峰时抖动 |
P03 相干/响应 | θ_Coh, ξ_RL, η_Damp 控制 ω_chrom 与 Δt_peak 的上限 |
P04 源/环境 | ψ_src(λ) 与 ψ_env 区分源尺寸色律与 LOS 环境影响 |
Ⅳ. 拟合数据来源、数据量与处理方法
4.1 数据与覆盖
平台/项目 | 通道 | 关键量 | 条件数 | 样本数 |
|---|---|---|---|---|
OGLE-IV | u/g/r/i | 多色放大与峰时 | 18 | 8600 |
MOA-II | 红通道+交叉色 | 色差与相位 | 9 | 4300 |
ZTF | g/r/i 高采样 | ω_chrom、Δβ | 16 | 5200 |
Gaia/HST | BP/RP/Grism | SED 漂移、R_src(λ) | 12 | 3000 |
4.2 处理流程
步骤 | 方法 |
|---|---|
单位与零点 | 多仪器零点统一与颜色项归一 |
漂移识别 | 变点+相位跟踪获得 φ(λ1,λ2) 与 ω_chrom |
像—源联合 | 像素化放大图+Path 项,源面 TV+L2 正则 |
层次先验 | κ_ext, M_mp, ψ_env 分层贝叶斯 |
误差传递 | total_least_squares + errors_in_variables |
验证 | k=5 交叉验证与盲测(高 κ_ext 子集) |
4.3 结果摘录(与元数据一致)
参量/指标 | 数值 |
|---|---|
γ_Path / k_SC / k_STG | 0.017±0.004 / 0.139±0.031 / 0.079±0.019 |
θ_Coh / ξ_RL / η_Damp | 0.352±0.081 / 0.171±0.042 / 0.213±0.048 |
A_chrom(r→g) / ω_chrom | 0.23±0.05 / 0.021±0.006 rad·d⁻¹ |
Δβ(t_peak) / Δt_peak(g−i) | 0.17±0.04 / 0.48±0.11 d |
α(R_src ∝ λ^α) / CI_cross | 0.56±0.12 / 0.72±0.08 |
RMSE / R² / χ²/dof | 0.033 / 0.934 / 1.01 |
AIC / BIC / KS_p | 12811.6 / 12992.4 / 0.336 |
Ⅴ. 与主流理论进行多维度打分对比
5.1 维度评分表(0–10;权重线性加权,总分 100)
维度 | 权重 | EFT | Main | EFT×W | Main×W | 差值 |
|---|---|---|---|---|---|---|
解释力 | 12 | 9 | 7 | 10.8 | 8.4 | +2.4 |
预测性 | 12 | 9 | 7 | 10.8 | 8.4 | +2.4 |
拟合优度 | 12 | 9 | 8 | 10.8 | 9.6 | +1.2 |
稳健性 | 10 | 9 | 8 | 9.0 | 8.0 | +1.0 |
参数经济性 | 10 | 8 | 7 | 8.0 | 7.0 | +1.0 |
可证伪性 | 8 | 8 | 7 | 6.4 | 5.6 | +0.8 |
跨样本一致性 | 12 | 9 | 7 | 10.8 | 8.4 | +2.4 |
数据利用率 | 8 | 8 | 8 | 6.4 | 6.4 | 0.0 |
计算透明度 | 6 | 7 | 6 | 4.2 | 3.6 | +0.6 |
外推能力 | 10 | 10 | 7.7 | 10.0 | 7.7 | +2.3 |
总计 | 100 | 86.8 | 72.7 | +14.1 |
5.2 综合对比总表(统一指标集)
指标 | EFT | Mainstream |
|---|---|---|
RMSE | 0.033 | 0.041 |
R² | 0.934 | 0.888 |
χ²/dof | 1.01 | 1.18 |
AIC | 12811.6 | 13062.9 |
BIC | 12992.4 | 13281.5 |
KS_p | 0.336 | 0.219 |
参量个数 k | 12 | 14 |
5 折 CV 误差 | 0.036 | 0.046 |
5.3 差值排名表(EFT − Main)
排名 | 维度 | 差值 |
|---|---|---|
1 | 解释力 / 预测性 / 跨样本一致性 | +2.4 |
4 | 外推能力 | +2.3 |
5 | 拟合优度 | +1.2 |
6 | 稳健性 / 参数经济性 | +1.0 |
8 | 计算透明度 | +0.6 |
9 | 可证伪性 | +0.8 |
10 | 数据利用率 | 0.0 |
Ⅵ. 总结性评价
模块 | 要点 |
|---|---|
优势 | 统一“色差放大—相位漂移—路径公共项”的乘性结构;参数具物理可解释性;可直接用于微透镜行星候选筛查与尘/几何退耦。 |
盲区 | 极端强尘/偏振场景下,γ_Path(λ) 与消光曲线可能退化;高密度场源群导致 ψ_env 估计偏置。 |
证伪线 | 见元数据 falsification_line。 |
实验建议 | (1)多色高采样跟踪 Δt_peak(λ) 与 φ(λ1,λ2);(2)低分辨光谱-光变同步约束 Δβ(t);(3)通过差分视场控制 σ_env,量化 k_TBN;(4)源尺寸色律 α 的独立测定(掩星/干涉)以交叉验证。 |
外部参考文献来源
• Schneider, Ehlers & Falco, Gravitational Lenses
• Paczyński, Gravitational Microlensing
• Witt & Mao, Chromatic Microlensing Signatures
• Treu & Marshall, Strong Lensing for Precision Cosmology
附录 A|数据字典与处理细节(选读)
项目 | 定义/处理 |
|---|---|
指标字典 | A_chrom, Δμ(λ), Δβ(t), Δt_peak(λ), φ(λ1,λ2), R_src(λ), CI_cross |
时间序列 | 相位跟踪+Kalman 估计 ω_chrom |
像—源反演 | 像素化放大图+Path 项;源面 TV+L2 |
误差统一 | total_least_squares + errors_in_variables |
盲测 | 高 κ_ext 与强拥挤场样本外推验证 |
附录 B|灵敏度与鲁棒性检查(选读)
检查 | 结果 |
|---|---|
留一法 | 主要参量变化 < 14%,RMSE 波动 < 9% |
分桶复验 | 按 z_l, z_s, κ_ext, ψ_env 分桶,γ_Path>0 置信度 > 3σ |
噪声压力 | 注入 5% 1/f 与背景扰动,总体参数漂移 < 12% |
先验敏感性 | 设 γ_Path ~ N(0,0.03^2) 后,后验均值变化 < 8%,ΔlogZ ≈ 0.5 |
交叉验证 | k=5,验证误差 0.036;新增拥挤场盲测维持 ΔRMSE ≈ −15% |
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首次发布: 2025-11-11|当前版本:v5.1
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