HST/WFC3 滤光片中的造父变星理论模型与观测：对哈勃常数 $H_0$ 的影响

我们提出了经典造父变星在最常用 HST/WFC3 滤光片下的完整理论情景，涵盖从光学 (F555W、F606W 和 F814W) 到近红外 (F160W) 波段。此项研究的重要性在于近期发布了在 8 个宿主超新星 Ia (SNIa) 的遥远星系中利用 HST/WFC3 观测到的新经典造父变星数据。这些观测为当前的距离尺度提供了有力的约束，使哈勃常数 $H_0$ 的不确定性小于 3%。我们的模型探索了广泛的金属丰度和氦含量范围，从而为描述这些新的及未来的 HST/WFC3 观测提供了 robust 且独特的理论工具。正如预期，与光学波段相比，F160W 滤光片中的周光关系 (PL) 呈线性且对金属丰度的依赖性略小，因此它似乎是利用造父变星约束河外距离最准确的工具。我们将 HST/WFC3-IR 观测到的造父变星脉动特性与我们的理论情景进行了比较，并讨论了所有被调查星系样本（包括 NGC4258 的情况）与预测的不稳定带的一致性。最后，采用我们针对 $Z=0.02$ 和 $\log P>1.0$ 的理论 F160W PL 关系，我们推导出了新的距离模数。特别是对于 NGC 4258，我们推导出的距离模数 $\mu_0 = 29.345 \pm 0.004$ mag，标准差 $\sigma = 0.34$ mag，这与几何脉泽值非常吻合。此外，利用获得的距离模数，我们估算出哈勃常数值 $H_0=76.0 \pm 1.9$ km s$^{-1}$ Mpc$^{-1}$，与最新文献值高度一致。