恒星轨迹 IV：红巨星

在本系列论文的第四篇中，我们利用 SDSS Stripe 82 区域中红巨星的光谱样本，给出了红巨星的依赖于金属度的 Sloan Digital Sky Survey（SDSS）恒星颜色轨迹。这些恒星的 g-i 颜色范围为 0.55--1.2 mag，金属度 [Fe/H] 为 -0.3-- -2.5，表面重力 log g 小于 3.5 dex。与主序（MS）星的情况一样，红巨星轨迹的本征宽度也被发现相当窄，最大仅几毫星等。然而，红巨星与 MS 星的依赖于金属度的恒星轨迹之间存在系统性差异。红巨星的颜色对金属度的敏感度低于 MS 星。在良好测光条件下，通过同时拟合 u-g、g-r、r-i 和 i-z 颜色，可以可靠地确定红巨星的测光金属度，精度达 0.2--0.25 dex，可与信噪比为 10 的低分辨率光谱所能达到的精度相比。通过比较对红巨星与 MS 星恒星轨迹的拟合结果，我们提出了一种基于 SDSS 测光区分红巨星与 MS 星的新技术。该技术在挑选 [Fe/H] $\le$ -1.2 的贫金属红巨星时，达到了约 70% 的完备率和约 80% 的效率。因此它为利用红巨星探测银河系晕的结构与聚集历史提供了重要工具。