涨落光谱学：探测老恒星种群的新探针

我们引入了一种新方法来确定不同类型恒星对邻近早型星系集成光的相对贡献。众所周知，由于巨星数量的泊松变化，这些星系的表面亮度显示出像素到像素的涨落。作为涨落强度函数的像素微分光谱学（“涨落光谱学”）有效地测量了恒星光谱随其光度的变化，这对于本星系群以外的单个恒星而言通常是难以获得的信息。我们将此技术应用于椭圆星系 NGC 4472，使用 HST/ACS 在六个窄带斜坡滤波器中进行成像，这些滤波器调谐至 0.8-1.0 微米范围内的光谱特征。具有 +- 5% 宽带变化的像素在窄带滤波器中显示出 0.1% - 1.0% 的微分颜色变化。这些变化主要是由于上巨支上随光度增加而系统增加的 TiO 吸收强度所致。数据与 Conroy & van Dokkum (2012) 恒星种群合成模型吻合极好，该模型也是对集成光的最佳拟合，残差范围为 0.03% - 0.09%。年龄或金属丰度与集成光值显著不同的模型无法产生良好的拟合。我们还可以排除对基础模型的几种修正，包括存在显著的（>3% 的光）晚 M 型巨星种群。当前的观测构成了对大质量早型星系中富金属巨星的预期光度和温度的有力测试。对具有更大（负）涨落的像素的研究将提供关于主序星和恒星初始质量函数的独特信息。