推导未分辨星团的物理参数。IX. 孔径测光中的天空背景效应

孔径测光方法是一种强大的工具，使我们能够高效地研究大规模星团系统。然而，其准确性取决于多种因素，包括恒星初始质量函数的随机性和天空背景的变化。此前，在本系列的第八篇文章中，我们为局部宇宙中的星团研究建立了孔径测光方法可达到的最佳极限。本研究旨在确定天空背景如何影响孔径测光方法在星团分析中的极限和适用性。我们使用了跨越 M 31 星团参数空间的大规模星团模型样本。为了确定背景如何影响星团测光，我们将模拟星团的图像放置在来自全景哈勃仙女座宝库 (PHAT) 巡天的五个不同恒星密度的背景场中，并使用孔径测光进行测量。我们确定了 M 31 盘星团中光度不确定性足够低以至于可以使用孔径测光方法确定星团参数的年龄和质量极限。我们证明对于典型大小的星团，最优孔径直径约为 3 个半光半径。我们基于 M 31 PHAT 巡天数据评估了星团探测完备性与变化的天空背景密度之间的关系。我们的结果表明，PHAT 巡天中可能存在显著的偏向更致密星团的选择偏差。我们推导了 PHAT 巡天中星团质量函数 (CMF) 的低质量极限，在外盘区域达到约 500 $M_\odot$，在中盘或恒星形成区域达到约 1500 $M_\odot$，在内盘区域达到约 3000 $M_\odot$。因此，我们强调在研究 CMF 时需要仔细考虑由天空背景变化引起的选择效应。