一种校正基于 $T_e$ 的质量-金属丰度关系的新方法

由电子温度推导氧丰度（以下简称 $T_e$ 方法）是河外金属丰度研究的金标准。然而，单个 HII 区内以及整个星系中不同 HII 区之间未分辨的温度涨落会使金属丰度估计偏低，其偏差大小取决于通常未知的温度分布。利用一个玩具模型，我们确认当存在温度涨落时，使用由 [O III] $\lambda$4363/$\lambda$5007 或 [O II] $\lambda\lambda$7320,7330 / [O II] $\lambda\lambda$3727 比值（“比值温度”；$T_{\rm ratio}$）推导的温度来计算基于 $T_e$ 的金属丰度会导致金属丰度低估。相比之下，使用不可观测的“谱线温度”（$T_{\rm line}$，提供平均电子和离子密度加权发射率）可得到准确的金属丰度估计。为校正低质量星系中的这一偏差，我们展示了一个基于高分辨率（4.5 pc）RAMSES-RTZ 矮星系模拟的 $T_{\rm ratio}$ 与 $T_{\rm line}$ 关系定标示例，该模拟自洽地刻画了星系背景下多个 HII 区的形成与离子温度分布。将此校正应用于质量-金属丰度关系的低质量端，使其归一化平均上移 0.18 dex，斜率由 0.87 平缓至 0.58，凸显了未来研究需要考虑并校正这一偏差的必要性。