利用颜色改进星系测光金属丰度估计

恒星形成星系的质量与金属丰度之间存在众所周知的关联。由于质量与光度相关，当没有光谱数据时，常利用这一关系基于单波段测光来估计星系金属丰度。然而，我们表明星系颜色通常比光度更有效地作为金属丰度的预测因子。这是颜色与星系质光比之间相关性以及最近发现的恒星形成率与质量-金属丰度关系残差之间相关性的结果。利用斯隆数字巡天对18万个邻近星系的光谱，我们推导出“LZC关系”，即金属丰度（七种常见强线诊断）、光度和颜色（十种滤光片对和四种测光方法）之间的经验关系。我们表明，这些关系允许基于光度和单一光学颜色的测光金属丰度估计，其精度比仅基于光度的估计提高50%；根据所使用的金属丰度诊断，星系金属丰度可估计到光谱推导值的0.05-0.1 dex以内。在金属丰度估计中包含颜色信息也减少了偏向高或低恒星形成率环境的群体的系统偏差，正如我们使用超新星SN 2010ay的宿主星系所说明的那样。这一新工具将为正在进行的和未来的宽场成像巡天中星系种群研究（如超新星和伽马射线暴宿主环境）提供更多统计能力。