基于 Gaia DR2 数据的造父变星周期—光度—金属丰度关系

我们利用 Gaia 第二次数据释放（GDR2）的视差数据，结合基于 Hipparcos 和 HST 数据的视差数据，推导银河系经典造父变星（CCs）在 V、K 和 Wesenheit WVK 波段下的周期—光度—金属丰度（PLZ）关系。我们从文献中提取了 452 颗具有光谱测得铁丰度的 CCs 初始样本。红化值、脉动周期和平均星等取自文献。基于 9 颗拟合优度（GOF）统计量 <8 且具备精确非 Gaia 视差的 CCs，推导出视差零点偏移为 -0.049 ± 0.018 mas。选取 GOF 统计量 <8 可剔除约 40% 最可能由双星性导致的样本。排除第一泛音与多模造父变星并应用其他判据后，样本缩减至约 200 颗星。所推导的 PL(Z) 关系强烈依赖于视差零点偏移。发现 PL 关系的斜率与 LMC 中的关系在 3 倍 sigma 水平上存在差异。将斜率固定为 LMC 中的取值，得到 LMC 的距离模数（DM）约为 18.7 mag，大于规范距离。约 18.5 mag 的规范 DM 将要求约 $-0.1$ mas 的视差零点偏移。鉴于零点、周期与金属丰度对 PL 关系的依赖以及视差零点偏移之间的强相关性，PLZ 关系中并无金属丰度项的证据。GDR2 释放的数据无法改进当前基于 CCs 的距离尺度。视差零点偏移的值与不确定性导致距离尺度约 0.15 mag 的不确定度。要将视差零点偏移对 PL 关系零点及 LMC 的 DM 的影响控制在 0.01 mag 或更小，需将视差零点偏移知晓至 3 microas 或更佳的水平。