论 M31 中最明亮的行星状星云

为研究行星状星云光度函数（PNLF）顶端行星状星云（PNe）的前身星，我们获取了 M31 星系中一组 PNe 现有最深的光谱。精确的化学丰度使我们能够对照 PNLF 亮端预期的渐近巨星支（AGB）恒星质量与金属丰度的理论产额。所采样 PNe 的中央星质量提供了关于 PNLF 普适截断争议起源的直接信息。利用 10.4 米 Gran Telescopio Canarias（GTC）光学光谱，获得了九个明亮 M31 PNe 的光谱：其中四个位于 PNLF 顶端，其余五个暗约 0.5 星等。还包含一组来自文献的 21 个具先前 GTC 光谱的 PNe 作为对照样本。分析了它们的物理性质和化学丰度（He、N、O、Ar、Ne 和 S）。利用最新演化轨迹通过 Cloudy 建模估计中央星质量。所研究 PNe 在所有星云性质上表现出显著一致性，最亮 PNe 呈现相对大的电子密度。恒星特征也跨度狭窄：四个最亮 PNe 的中央星 ${<L_{*}/L_{\odot}> = 4300 \pm 310, <Teff> = 122000 \pm 10600 K}$，对照组的 ${<L_{*}/L_{\odot}> = 3300 \pm 370, < Teff> = 135000 \pm 26000 K}$。这将所有最亮 PNe 定位于初始质量 ${M = 1.5 M_{\odot}}$ 恒星的后 AGB 轨迹最大温度处。这些数值为在如 M31 这类原则上可用大范围初始质量的恒星形成星系中产生 PNLF 截断的恒星前身提供了稳健观测约束。然而，发现五个星云计算的 N/O 丰度比与现有这些质量恒星模型预测相比大 1.5 至 3 倍，存在不一致。