使用双参数负二项模型对Gaia DR3星表中过度离散的恒星计数数据进行建模

《Astronomy and Computing》：Modeling overdispersed Gaia DR3 stellar counts with the two-parameter negative binomial model

　　

Md Mahadi Hasan|Md Mehedi Hasan

摘要

大规模天空调查揭示了恒星表面密度的显著空间变化，这反映了银河系的结构以及恒星群体的聚集情况。由于银河系的结构、未解析的次级结构以及观测上的不确定性，天空区域中的恒星计数通常表现出较大的过度离散性。利用公开可用的Gaia DR3数据，我们使用双参数负二项分布（NB2）对$5^{°}\times 5^{°}$个天空区间内的恒星计数进行了建模。该模型能够在保持均值与方差之间清晰关系的同时，解释额外的变化。我们为恒星平均密度建立了基于轮廓似然的置信区间，这些区间既适用于全局范围，也适用于不同银纬区域，从而为银河平面附近和远离银河平面的恒星表面密度提供了统计上严谨的推断。我们将我们的结果与Wald置信区间、参数自举置信区间以及基于泊松分布的方法进行了比较，以说明在现代天空调查中考虑额外变化的重要性。我们的方法为建模过度离散的恒星计数提供了一种可靠且实用的方式，可以应用于许多大规模的天文调查中。