Модель подгоняется к наблюдаемому спектру от рентгеновских лучей до самых высоких энергий.Спектральное моделирование — это метод анализа данных в астрофизике, используемый для интерпретации наблюдаемого электромагнитного спектра астрономического объекта, такого как чёрная дыра, галактика или сверхновая. Наблюдаемый спектр — от рентгеновских лучей до гамма-излучения или от радио до оптического диапазона — сравнивается с теоретическими моделями, которые предсказывают излучение на основе физических процессов, таких как тепловое излучение, синхротронное излучение или обратное комптоновское рассеяние. Подбирая параметры модели, исследователи могут определить такие свойства, как температура, плотность, напряжённость магнитного поля и геометрия излучающей области.
Спектральное моделирование является краеугольным камнем рентгеновской астрономии с 1970-х годов, начиная с разработки программного обеспечения для спектрального анализа, такого как XSPEC, которое остаётся широко используемым и сегодня.
Процесс включает построение модельного спектра, который учитывает вклад различных механизмов излучения, каждый из которых имеет свою функциональную форму. Модель свёртывается с функцией отклика инструмента, а затем сравнивается с наблюдаемыми данными с помощью статистических методов, таких как минимизация хи-квадрат или байесовский вывод. Наилучшие параметры находятся путём исследования пространства параметров, часто с помощью методов Монте-Карло по схеме марковских цепей, чтобы учесть неопределённости и вырождения.
Этот метод используется для определения массы и спина чёрных дыр по рентгеновским спектрам, для измерения температуры и состава скоплений галактик, а также для выявления физических условий в гамма-всплесках.
Те же методы спектрального моделирования используются для анализа данных лабораторной плазмы, например, в экспериментах по термоядерному синтезу, для диагностики температуры и плотности.
