宇宙天体的高光谱立方模型及其参数化重建

123456aa · 发表于 2022-5-6 11:15:19

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暗物质和暗能量占据了宇宙总物质能量密度的96%，它们共同决定了宇宙的命运，是当今天体物理学和宇宙学研究领域中最重要的课题之一。为此，欧洲太空总署于2007年制定了一个名为“EUCLID”的暗宇宙探索项目，致力于精确探测宇宙中暗物质与暗能量的特性和分布状况。而天体重建作为宇宙成分分析的一种技术手段，在该项目中扮演了重要的角色。作为EUCLID项目的一部分，本文在法国普罗旺斯天文台的资助下，针对天体重建技术进行了研究。在EUCLID光谱巡天任务的框架下，本文首先建立了宇宙天体的高光谱立方模型，其三个维度分别为天体在观测天域里的两个空间维度和一个光谱辐射波长维度。随后，本文介绍了高光谱立方模型的多角度投影原理，主要包括层析成像方程和投影变换公式。本文还分析了高光谱立方模型的物理意义，并给出了天体光谱的参数化表示形式。接下来，本文设计了一套基于极大似然估计的天体重建方案并阐述了该方案在EUCLID项目中的实现方法和步骤。然后，本文仿真了一个高光谱立方，并在该仿真的基础上对重建方案的可行性和效率进行了单参数检验。针对单参数检验的结果，本文提出了一种基于天体光谱平滑化处理的重建方案优化手段。最后，本文对优化后的重建方案进行了多参数检验，并给出了天体重建的最终结果。结果表明，本文设计的高光谱立方模型以及基于极大似然估计的参数化重建方案能够顺利地完成天体的重建工作，并可以达到很高的重建精度，这对于EUCLID项目乃至暗宇宙探索都具有重要的现实意义。

宇宙天体的高光谱立方模型及其参数化重建

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