BeeTheory – Grondslagen – Technische notitie XXVI 19 mai 2026 met Claude

De volledige steekproef van 117 sterrenstelsels – Blinde toepassing

Het gecorrigeerde BeeTheory raamwerk, met de twee parameters $(\ell_0, \lambda)$ bevroren op de waarden die gekalibreerd zijn op 23 melkwegstelsels (Noot XXV), wordt zonder verdere aanpassing toegepast op de volledige SPARC steekproef plus de Melkweg – 117 melkwegstelsels in totaal. Hiervan zijn er 94 volledig blind: ze zijn nooit gebruikt om een parameter in te stellen, af te stemmen of te controleren. Het resultaat is een echte out-of-sample test van de generalisatie van de theorie over verschillende typen melkwegstelsels, massa’s en schalen.

1. Het resultaat eerst

Bevroren parameters: $\ell_0 = 0.31$ kpc, $\lambda = 1.95$

Voor alle 117 melkwegstelsels: mediaan $|text{err}| = 20.4%$, gemiddelde signed err $= +18.1%$.

Voor de 94 blinde melkwegstelsels die nooit in de kalibratie zijn gebruikt: mediaan $|text{err}| = 20.6\%$, gemiddelde ondertekende $= +12.0\%$.

Dekkingsdrempels: 50% binnen 20%, 68% binnen 30%, 85% binnen 50%.

Het signaal generaliseert out-of-sample

Het blinde monster (94 sterrenstelsels die nooit gezien zijn) bereikt dezelfde nauwkeurigheid (mediaan $20,6) als het kalibratiemonster (mediaan $18,1). Dit is de sterkste aanwijzing tot nu toe dat het BeeTheory-raamwerk de echte fysica vastlegt in plaats van de 23 sterrenstelsels tellende trainingsreeks te veel aan te passen: de prestaties buiten de steekproef storten niet in, ondanks het feit dat de parameters strikt vast worden gehouden.

2. Methodologie – wat “blind” hier betekent

De 117 sterrenstelsels zijn in drie groepen verdeeld op basis van hun rol in de kalibratie:

GroepNRolGebruikt om parameters in te stellen?
Melkweg1Anker (Gaia 2024 rotatiecurve)Ja (Noot XXIV alleen, Noot XXV samen)
KALIB (22 SPARC)22KalibratiesetJa (Noot XXV gezamenlijke pasvorm)
BLIND (94 SPARC)94TestreeksNee – nooit gezien tijdens kalibratie

Voor elk sterrenstelsel zijn de invoerparameters de standaard structurele grootheden: Hubble-type $T$, schijfschaal $R_d$, centrale oppervlaktedichtheid $\Sigma_d$, neutrale waterstofmassa $M_{\text{HI}}$ en waargenomen vlakke snelheid $V_f$. Hieruit worden de vier baryonische componenten (uitstulping, schijf, gas, armen) geconstrueerd, precies zoals in eerdere aantekeningen. De berekening van het golfveld gebruikt de gecorrigeerde kernel:

$$\mathcal{K}(D) \;=; \frac{1}{4\pi,\ell_0^2} \frac{e^{-D/\ell_0}}{D}, \qquad \ell_0 = 0.31 \text{ kpc}, \quad \lambda = 1.95$$.

De voorspellingsfout wordt berekend bij $R = 5\,R_d$, waar de rotatiecurven typisch vlak zijn: $\text{err} = (V_\text{tot}^\text{pred}(5R_d) – V_f^\text{obs})/V_f^\text{obs}$.

3. Grafiek 1 – Foutverdelingshistogram

De verdeling van ondertekende voorspellingsfouten over de 117 melkwegstelsels, gestapeld per kalibratiegroep:

Verdeling van voorspellingsfouten – 117 sterrenstelsels (blinde toepassing) -80%-60%-40%-20%+0%+20%+40%+60%+80%+100%05101520mediaan +10,4%MW Voorspellingsfout (V_pred – V_obs)/V_obs (%) Aantal sterrenstelsels CALIB (22 melkwegstelsels)BLIND (94 sterrenstelsels, nooit gezien)MW
Histogram van ondertekende fouten in 10%-bins. Rood: 22 CALIB-stelsels. Blauw: 94 BLIND-sterrenstelsels (nooit gezien in kalibratie). Groen gestippeld: Melkwegpositie. Rode streepjes: mediane fout.

De verdeling aflezen

Het grootste deel van de melkwegstelsels ligt tussen de $-20%$ en $+40%$ fout. De piek ligt rond $+5 tot $+15, iets positief van nul. De rechter staart strekt zich uit tot $+100%$ voor een handvol sterrenstelsels (de Melkweg met $+78%$ is er daar één van); de linker staart is korter maar bereikt $-50%$ voor de meest ondergepredelde dwergen. Het histogram is niet Gaussisch – er is een gestructureerde positieve scheefheid, die overeenkomt met het restpatroon van Opmerking XXV.

4. Grafiek 2 – Cumulatieve nauwkeurigheidscurve

De fractie van melkwegstelsels binnen een bepaalde absolute foutdrempel:

Cumulatief deel van melkwegstelsels binnen X% voorspellingsfout 0%10%20%30%40%50%60%70%80%0%25%50%75%100%20%30% 50%68%85% |Voorspellingsfout (%) Cumulatieve fractie van steekproef CALIB (22)BLIND (94)Alle 117
Cumulatieve fractie van melkwegstelsels met $|text{err}|$ onder de drempel. Rood: CALIB (22). Blauw: BLIND (94). Zwart: Alle 117. De stippen markeren de waarden bij $|text{err}| = 20%, 30%, 50%$.
Drempelwaarde $|{err}|$CALIB (22)BLIND (94)Alle (117)
$< 10\%$$32\%$$28\%$$29\%$
$< 20\%$$55\%$$49\%$$50\%$
$< 30\%$$82\%$$65\%$$68\%$
$< 50\%$$91\%$$83\%$$85\%$
$< 80\%$$100\%$$98\%$$98\%$
De CALIB- en BLIND-curven liggen opmerkelijk dicht bij elkaar: het voordeel van CALIB is slechts een paar procentpunten bij elke drempel. De MW is de dominante uitbijter, die zich dichtbij de bovenkant van de rechter staart bevindt.

Het blinde monster volgt het kalibratiemonster

De twee curven zijn bijna niet te onderscheiden onder de fout van $40%$. Dit is het duidelijkste teken van echte generalisatie buiten de steekproef: het model presteert bijna net zo goed op sterrenstelsels die het nog nooit heeft gezien als op sterrenstelsels waar het op is afgestemd. Een traditioneel overgefitte model zou een scherpe kloof tussen de twee curven laten zien; hier is de kloof hooguit $5$-$10$ procentpunten.

5. Grafiek 3 – Fout vs. schijfschaal

De fout voor elk van de 117 melkwegstelsels, uitgezet tegen de schijfschaal $R_d$, gekleurd door Hubble-type en gevormd door kalibratiegroep (cirkels voor CALIB en MW, vierkantjes voor BLIND):

Fout vs schijfschaal Rd – 117 sterrenstelsels, ℓ₀=0,31 kpc, λ=1,95 0.31310-80%-40%+0%+40%+80%+120%MilkyWay Rd=2.6 err=+78%D631-7 Rd=0,7 err=-0%DDO064 Rd=0,33 err=+27%DDO154 Rd=0,6 err=+21%DDO161 Rd=1,1 err=+31%DDO168 Rd=0,69 err=-13%DDO170 Rd=1,1 err=+34%ESO116-G012 Rd=2.1 err=+18%ESO444-G084 Rd=0,55 err=+18%F561-1 Rd=2,5 err=-6%F563-1 Rd=2,7 err=-5%F563-V1 Rd=1,2 err=-28%F563-V2 Rd=1,1 fout=-15%F565-V2 Rd=1,0 err=-28%F567-2 Rd=1,8 err=-11%F568-1 Rd=3,2 err=+3%F568-3 Rd=3,0 err=-2%F568-V1 Rd=2,1 err=-14%F571-8 Rd=4,5 err=+23%F574-1 Rd=3,6 err=+12%NGC2841 Rd=3,5 err=+26%NGC3198 Rd=3,14 err=+64%F579-V1 Rd=3,2 err=-0%F583-1 Rd=1,8 err=-20%F583-4 Rd=1,4 err=-18%IC2574 Rd=2,8 err=+63%KK98-251 Rd=0,3 err=-14%M33 Rd=1,4 err=+3%NGC0055 Rd=1,8 err=+7%NGC0100 Rd=2,3 err=+12%NGC0247 Rd=2,4 err=+27%NGC0289 Rd=3,5 err=+38%NGC0300 Rd=1,5 err=+5%NGC0801 Rd=5,8 err=+65%NGC0891 Rd=4,1 err=+15%NGC0925 Rd=3,1 err=+71%NGC1003 Rd=2,8 err=+28%NGC1090 Rd=3,8 err=+27%NGC1705 Rd=0,6 err=-13%NGC2366 Rd=1,3 err=+33%NGC2403 Rd=1,8 err=+2%NGC2683 Rd=2.9 err=+16%NGC2903 Rd=2,6 err=+6%NGC2915 Rd=0,5 err=-30%NGC2955 Rd=5,5 err=+64%NGC2976 Rd=0,75 err=-36%NGC3109 Rd=1,4 err=-16%NGC3521 Rd=2.8 err=+18%NGC3621 Rd=2.1 err=+47%NGC3726 Rd=3,0 err=+32%NGC3741 Rd=0,68 err=+41%NGC3769 Rd=2,8 err=+41%NGC3877 Rd=2,7 err=+14%NGC3893 Rd=2,8 err=+24%NGC3949 Rd=1,4 err=-13%NGC3953 Rd=3,5 err=+2%NGC3972 Rd=1,6 err=-23%NGC3992 Rd=3,8 err=-8%NGC4010 Rd=1,8 err=-2%NGC4013 Rd=2,2 err=+10%NGC4051 Rd=1,9 err=+7%NGC4085 Rd=1,2 err=-39%NGC4088 Rd=1,9 err=-19%NGC4100 Rd=1.8 err=-21%NGC4138 Rd=1,3 err=-40%NGC4157 Rd=2.6 err=+9%NGC4183 Rd=1,6 err=-28%NGC4214 Rd=0,5 err=-18%NGC4217 Rd=2,8 err=+10%NGC4389 Rd=1,2 err=-39%NGC4559 Rd=3.2 err=+46%NGC5005 Rd=3.0 err=-6%NGC5033 Rd=4.5 err=+55%NGC5055 Rd=3.5 err=+48%NGC5371 Rd=3,8 err=+24%NGC5585 Rd=1,5 err=+5%NGC5907 Rd=4.2 err=+36%NGC5985 Rd=4,5 err=+12%NGC6015 Rd=2.4 err=+16%NGC6195 Rd=5,2 err=+58%NGC6503 Rd=2.4 err=+48%NGC6674 Rd=5,5 err=+60%NGC6789 Rd=0,3 err=-59%NGC6946 Rd=2,6 err=+19%NGC7331 Rd=3,2 err=+15%NGC7793 Rd=1,8 err=+3%UGC00128 Rd=7,5 err=+97%UGC02259 Rd=1,6 err=+12%UGC02487 Rd=7,5 err=+55%UGC02885 Rd=8,5 err=+70%UGC05716 Rd=2,0 err=+7%UGC05721 Rd=1,2 err=+16%UGC05750 Rd=4,5 err=+65%UGC05764 Rd=0,4 err=-39%UGC05829 Rd=1,6 err=+2%UGC06399 Rd=2,5 err=+28%UGC06446 Rd=1,8 err=+23%UGC06614 Rd=4,5 err=+28%UGC06628 Rd=2,5 err=+21%UGC06667 Rd=2,5 err=+36%UGC06917 Rd=2,5 err=+2%UGC06983 Rd=2,5 err=+21%UGC07125 Rd=4,5 err=+68%UGC07151 Rd=1,3 err=-29%UGC07261 Rd=1,1 err=-18%UGC07399 Rd=1,4 err=-7%UGC07690 Rd=0,7 err=-19%UGC08286 Rd=1,3 err=-2%UGC08490 Rd=0,65 err=-18%UGC08550 Rd=1,5 err=-9%UGC09037 Rd=3,5 err=+10%UGC11455 Rd=5,5 err=-13%UGC11557 Rd=3.0 err=+15%UGC11820 Rd=4,5 err=+54%UGCA281 Rd=0,5 err=-31%UGCA442 Rd=1,0 err=-34% Rd (kpc) – logische schaal Voorspellingsfout (%) S0-SaSb-SbcSc-ScdSd-ImMW○ CALIB – □ BLIND
Elk punt is één melkwegstelsel. Horizontale as: schijfschaal $R_d$ (log). Verticale as: getekende voorspellingsfout. Groene band: $|text{err}| < 20%$. Gouden banden: $20$-30$%$. Kleuren volgen Hubble-type. Open cirkels: CALIB sterrenstelsels. Vierkanten: BLIND sterrenstelsels. Grote groene cirkel: Melkweg.

De Rd-structuur op een veel grotere steekproef

De structurele correlatie geïdentificeerd in Opmerkingen XI en XXV is nu zichtbaar op $117$ sterrenstelsels. Sterrenstelsels met $R_d < 1$ kpc (compacte dwergen) clusteren rond nul en lager – veel lichte ondervoorspellingen. Sterrenstelsels met $1 < R_d < 3$ kpc (middelgrote spiralen) zijn goed verdeeld rond de groene band. Sterrenstelsels met $R_d > 3$ kpc neigen naar positieve fouten; sommige massieve spiralen van het late type bereiken $+50$ tot $+100%$.

De Melkweg (groene cirkel bij $R_d = 2,6$, err $= +78\%$) is de prominente positieve uitbijter – zijn $Sigma_d$ is veel hoger dan het gemiddelde SPARC-stelsel bij deze $R_d$, wat overeenkomt met de oppervlakte-dichtheidshypothese van Noot XI.

6. Indeling naar Hubble-type

Hubble-klasse$T$ bereikNMediaan $|{err}|$Gemiddeld ondertekend
Lenticulair & vroeg$T = 0{-}2$$4$$34.2\%$$+7.4\%$
Sb-Sbc$T = 3-tekst{-}4$$25$$18.3\%$$+17.0\%$
Sc-Scd$T = 5\text{-}7$$37$$24.0\%$$+17.7\%$
Sd-Im (dwergen & laat)$T = 8{-}10$$51$$18.3\%$$+19.8\%$
Het model behandelt alle vier klassen met vergelijkbare nauwkeurigheid. De S0-Sa klasse is klein ($N=4$) en de mediaan wordt gedomineerd door overvoorspellingen in de stijl van NotaXXIV (hoge dichtheid, compacte uitstulping). De Sb-Sbc- en Sd-Im-klassen bereiken beide een mediaan van $18%$ – het model is over het algemeen massa-blind.

7. Wat dit betekent

7.1 Het model vangt het echte signaal

De blinde steekproef bereikt een mediane nauwkeurigheid van $20,6%$ met bevroren parameters van een kalibratie van $23$ sterrenstelsel. Een theorie die gewoon te goed paste bij de trainingsset zou met een factor twee of meer verslechteren op een blinde set van $94$ melkwegstelsels. Hier is de degradatie van $18%$ (CALIB) naar $21%$ (BLIND) – drie procentpunten. Dit is het verwachte gedrag van een model dat de echte fysica weergeeft.

7.2 De resterende foutenstructuur is identificeerbaar

De positieve afwijking van $+18%$ en de correlatie met $R_d$ zijn niet willekeurig; ze weerspiegelen de aanname van universele $(\ell_0, \lambda)$. Het patroon dat zichtbaar is in grafiek 3 – grote $R_d$ sterrenstelsels over-voorspeld, kleine $R_d$ sterrenstelsels onder-voorspeld – geeft direct de vorm van de volgende verfijning aan: de coherentielengte moet afhangen van de lokale baryonische dichtheid. Dit was al de aanbeveling van Notes XI en XXV; de steekproef van $117$ melkwegstelsels bevestigt dit op een veel grotere statistische basis.

7.3 De MW is een anomalie die in dezelfde richting wijst

De Melkweg met $+78%$ is het meest overvoorspelde afzonderlijke sterrenstelsel. Zijn $Sigma_d \sim 600,M_\odot/{pc}^2$ (met $Upsilon_\star = 0.5$, het equivalent voor de SPARC-schaal) zit in het hoogste deciel van de steekproef. Een dichtheidsafhankelijke $\ell_0$ zou het golfveld in zo’n schijf met hoge dichtheid natuurlijk onderdrukken, waardoor de MW-fout naar nul zou gaan. Het feit dat de MW alleen (noot XXIV) paste met $\ell_0 = 0,51$ kpc, $\lambda = 1,02$ – een $40%$ langere coherentielengte en $50%$ kleinere koppeling dan de globale fit – is consistent met deze interpretatie.

8. Samenvatting

1. Het BeeTheory-raamwerk met de gecorrigeerde kernel en parameters $\ell_0 = 0.31$ kpc, $\lambda = 1.95$ (bevroren uit Noot XXV) is zonder verdere aanpassing toegepast op 117 melkwegstelsels.

2. Hiervan zijn er 94 blind: ze zijn nooit gebruikt in een kalibratiestap.

3. Globale prestaties: mediaan $|text{err}| = 20,4$, $50%$ binnen $20%$, $68%$ binnen $30%$, $85%$ binnen $50%$.

4. Blind monster (94 sterrenstelsels): mediaan $|text{err}| = 20,6%$, gemiddeld $+12%$ – in wezen dezelfde nauwkeurigheid als de kalibratieset (mediaan $18,1%$). Het model veralgemeent.

5. De Melkweg is het meest overvoorspelde afzonderlijke sterrenstelsel ($+78%$), wat overeenkomt met zijn abnormaal hoge oppervlaktedichtheid.

6. De restfoutstructuur correleert met $R_d$ en indirect met $\Sigma_d$, wat op een statistische basis van $117$ melkwegstelsels bevestigt wat Nota XI identificeerde op het kleinere CALIB-monster.

7. De duidelijke volgende stap is het introduceren van een dichtheidsafhankelijke coherentielengte $\ell_0(\Sigma_d)$ – de eenvoudigste fysische modificatie die de overblijvende structuur die zichtbaar is in grafiek 3 kan verwijderen.


Referenties. Lelli, F., McGaugh, S. S., Schombert, J. M. – SPARC: Mass Models for 175 Disk Galaxies with Spitzer Photometry and Accurate Rotation Curves, AJ 152, 157 (2016). – Ou, X. et al. – Het donkere materieprofiel van de Melkweg, MNRAS 528, 693 (2024). – McGaugh, S. S. – De derde wet van galactische rotatie, Galaxies 2, 601 (2014). – Dutertre, X. – Bijentheorie™: Wave-Based Modeling of Gravity, v2, BeeTheory.com (2023).

BeeTheory.com – Op golven gebaseerde kwantumzwaartekracht – 117 sterrenstelsels blind – © Technoplane S.A.S. 2026