中红外 Tully-Fisher 关系的校准

为了解决哈勃常数和偏离平均宇宙流的突出宇宙学问题，需要在全天球范围内采用一致的尺度进行距离测量。星系光度与自转速率之间的相关性可用于确定广泛环境下的数以千计星系的距离，潜在范围可达 200 Mpc。利用 Spitzer Space Telescope 进行的中红外（3.6 微米）测光作为光度来源尤为宝贵，因为它能在全天球范围内提供质量均匀的数据产品。在大气层之上，基本上可以在几分钟的曝光时间内记录到目标的总星等。消光极小，且通量主要由老年恒星的光主导，预计该光与目标的质量相关。尽管测光质量优越，但从中性氢剖面提取的中红外光度与自转速率之间的相关性，较之与 I 波段光度的相关性略有降低。通过颜色校正恢复了相关性，其精度与 I 波段相当（单个距离的 ~20% 1sigma），同时保留了上述优势。未经颜色校正时，线宽与 [3.6] 星等之间的关系为 M^{b,i,k,a}_{[3.6]} = -20.34 - 9.74 (log W_{mx}^{i} -2.5)。该描述是基于 13 个星系团中的 213 个星系样本（用于确定斜率）以及 26 个具有 Cepheid 或红巨星支尖端距离的星系（用于确定零点）得出的。构建了具有减小散射的颜色校正参数 M_{C_{[3.6]}}：M_{C_{[3.6]}} = -20.34 - 9.13 (log W_{mx}^{i} -2.5)。考虑 50 Mpc 之外的 7 个校准星系团（超出明显特殊速度的区域），给出了哈勃常数的初步估计值 H_0=74+/-5 km/s/Mpc。