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Centro de Astrofísica da Universidade do Porto

A Pragmatic Bayesian Perspective on Correlation Analysis. The exoplanetary gravity - stellar activity case

P. Figueira, J. P. Faria, V. Zh. Adibekyan, M. Oshagh, N. C. Santos

Resumo
We apply the Bayesian framework to assess the presence of a correlation between two quantities. To do so, we estimate the probability distribution of the parameter of interest, ρ, characterizing the strength of the correlation. We provide an implementation of these ideas and concepts using python programming language and the pyMC module in a very short (˜ 130 lines of code, heavily commented) and user-friendly program. We used this tool to assess the presence and properties of the correlation between planetary surface gravity and stellar activity level as measured by the log(R^' }_{ {HK}}) indicator. The results of the Bayesian analysis are qualitatively similar to those obtained via p-value analysis, and support the presence of a correlation in the data. The results are more robust in their derivation and more informative, revealing interesting features such as asymmetric posterior distributions or markedly different credible intervals, and allowing for a deeper exploration. We encourage the reader interested in this kind of problem to apply our code to his/her own scientific problems. The full understanding of what the Bayesian framework is can only be gained through the insight that comes by handling priors, assessing the convergence of Monte Carlo runs, and a multitude of other practical problems. We hope to contribute so that Bayesian analysis becomes a tool in the toolkit of researchers, and they understand by experience its advantages and limitations.

Palavras chave
Exoplanets, Stellar activity, Statistics, Correlations

Acta Astronautica
Volume 46, Página 385
maio 2016

>> ADS>> DOI

Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço

O Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) é uma nova, mas muito aguardada, estrutura de investigação com uma dimensão nacional. Ele concretiza uma visão ousada, mas realizável para o desenvolvimento da Astronomia, Astrofísica e Ciências Espaciais em Portugal, aproveitando ao máximo e realizando plenamente o potencial criado pela participação nacional na Agência Espacial Europeia (ESA) e no Observatório Europeu do Sul (ESO). O IA é o resultado da fusão entre as duas unidades de investigação mais proeminentes no campo em Portugal: o Centro de Astrofísica da Universidade do Porto (CAUP) e o Centro de Astronomia e Astrofísica da Universidade de Lisboa (CAAUL). Atualmente, engloba mais de dois terços de todos os investigadores ativos em Ciências Espaciais em Portugal, e é responsável por uma fração ainda maior da produtividade nacional em revistas internacionais ISI na área de Ciências Espaciais. Esta é a área científica com maior fator de impacto relativo (1,65 vezes acima da média internacional) e o campo com o maior número médio de citações por artigo para Portugal.

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