행성과학·태양계
2차원 가우시안 프로세스 추론 최적화 기법 제시… JWST 외계행성 분광 분석 편향 해소 기대
연구진은 천문 데이터의 상관 잡음 처리에 쓰이는 가우시안 프로세스(GP)를 2차원 이상 데이터에 확장한 새로운 정확 최적화 기법을 JAX 기반 패키지 luas에 구현해 공개했다. 기존 celerite 등 널리 쓰이는 GP 최적화는 1차원 데이터에 국한돼, 제임스웹 우주망원경(JWST)의 통과(트랜짓) 외계행성 분광 분석에서 각 분광 광도곡선을 통계적으로 독립이라고 가정해 왔고, 검출기 판독 잡음과 항성 과립 현상 등 파장 간 상관관계로 인해 대기 성분 추정에 편향이 생길 수 있다고 연구진은 지적했다. 새 기법은 크로네커 곱 대수를 이용해 수백만 개 데이터포인트 규모의 2차원 데이터를 효율적으로 분석할 수 있으며, 많은 경우 트랜짓 광도곡선 모델링보다 계산 비용이 더 저렴하다. 연구진은 지상 고분산 분광 시계열, 초정밀 시선속도, 고명암비 직접촬영 분석으로의 확장 가능성과 함께, 선형 혼합 모델(LMM)·코리저널라이제이션 선형 모델(LMC)에 대한 최적화를 제시해 머신러닝과 지질통계학에도 응용될 수 있다고 밝혔다.
arXiv astro-ph.EP (행성계)