对亮红星系颜色演化的建模——使用经验恒星光谱的改进

预测斯隆数字巡天 (SDSS) 中亮红星系 (LRG) 的颜色一直是一个长期存在的问题。在红移范围 0.1<z<0.7 内，LRG 的 g、r、i 颜色与恒星族模型不一致。模型中的 g-r 颜色平均比数据更红，而模型中的 r-i 颜色在低红移处更蓝。在红移 0.4 以上，预测的 r-i 颜色反而变得过红，而预测的 g-r 颜色与数据一致。我们通过结合新的天体物理学和对恒星族建模的根本性改变，为这个问题提供了一个解决方案。我们发现，使用 Pickles (1998) 的经验库而非理论光谱，恰好以数据所暗示的方式修改了预测的颜色。原因在于经验库在 5500-6500 埃波长范围内的通量低于理论库。这种差异随着有效温度的降低而增大，与重力无关。这一结果对从球状星团到高红移星系的各种研究具有普遍意义。我们解决方案的天体物理学部分涉及这些大质量亮红星系恒星族的组成。我们发现，在上述效应之上，还需要考虑一个模型，其中约 3% 的恒星质量存在于年老贫金属恒星中。其他解决方案，如在高金属丰度下存在大量蓝水平分支或年轻恒星族，可以被数据排除。我们的新模型更好地拟合了 LRG 的 g-r 和 r-i 颜色，并为这些最大质量星系的形成历史提供了新的见解。我们的模型还将改进 LRG 的 k 改正和演化改正，这对于充分利用当前和未来的星系巡天至关重要。