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基于 MARCS 模型大气的晚型星表面亮度-颜色关系理论分析

太阳与恒星天体物理 2022-06-29 v1 星系天体物理

摘要

表面亮度-颜色关系(SBCRs)广泛用于恒星天体物理的通用研究以及河外距离测定。基于使用 MARCS 模型大气对晚型星的模拟光谱,我们的目的是分析恒星基本参数对表面亮度的影响。我们还比较了理论的和近期的经验 SBCRs。我们使用 MARCS 模型大气来计算光谱和恒星的表面亮度。我们首先探索了 MARCS 的参数空间(即有效温度、logg\log g[Fe/H]\mathrm{[Fe/H]}、微湍流和质量),以量化它们对表面亮度的影响。然后我们考虑了晚型矮星与巨星的有效温度与 logg\log g 之间的关系,以及太阳金属丰度,以便对理论和经验 SBCRs 进行一致的比较。我们发现 SBCR 对微湍流和质量不敏感。金属丰度对 SBCR 的影响在矮星中比在巨星中更大。当考虑更大的 VKsV-K_s 值时,这一影响也更大。我们还发现,基于食双星,银河系与 LMC 的 SBCRs 之间 0.5 dex 的金属丰度差异对近期 LMC 距离测定的影响不超过 0.4%。通过比较理论与经验 SBCRs,我们发现 F5-K7 型矮星和巨星的一致性在 2σ\sigma 以内,而 M 型矮星和巨星存在较大偏差(约 4-6σ\sigma)。MARCS 中所建模的表面重力性质,从光谱型类别上解释了经验 SBCRs 的差异。我们最后发现造父变星的理论与经验 SBCRs 是一致的。在标定或使用 SBCRs 时,必须仔细考虑金属丰度和 logg\log g

关键词

引用

@article{arxiv.2203.16320,
  title  = {Theoretical analysis of surface brightness-colour relations for late-type stars using MARCS model atmospheres},
  author = {A. Salsi and N. Nardetto and B. Plez and D. Mourard},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2203.16320},
  year   = {2022}
}