Fornax 3D 项目：球状星团的非线性颜色-金属丰度关系

大质量星系的球状星团（GC）系统常呈现双峰颜色分布。这被解释为一种金属丰度双峰性，由两阶段星系形成产生：红色、富金属的 GC 在母晕中形成，而蓝色、贫金属的 GC 为吸积所得。然而，这一解释关键依赖于 GC 皆为具有线性颜色-金属丰度关系（CZR）的年老恒星系统的假设。CZR 的形状与 GC 年龄范围目前存在争议，因为其研究需要高质量光谱以推导可靠的恒星族性质。我们利用 Fornax 3D 项目观测的 Fornax 星系团中 23 个星系里 187 个高光谱信噪比 GC 的样本，通过全光谱拟合确定了金属丰度。该样本导出的 CZR 是非线性的，可用在 $(g - z)$ $\sim$ 1.1 mag 处带转折点的分段线性函数描述。我们样本中质量较小的星系（$M_\ast < 10^{10} M_\odot$）的 GC 似乎略年轻，但 CZR 的形状对 GC 年龄不敏感。尽管质量最小的星系缺乏红色、富金属的 GC，但无论星系质量如何，甚至在质量最大的星系（$M_\ast \geq 10^{11} M_\odot$）中，都发现了非线性 CZR。我们的 CZR 预测：低质量星系具有窄的单峰 GC 金属丰度分布，极高质量星系具有宽单峰分布（分别由贫金属和富金属峰主导），而中等质量星系（10$^{10}$ $\leq$ $M_\ast < 10^{11} M_\odot$）由于红、蓝 GC 的相对比例呈现双峰分布。这种多样的金属丰度分布对仅依据颜色简单区分 GC 族群提出了挑战。