通过模拟光谱和银河系球状星团验证优化种群合成

优化种群合成提供了一种经验方法，用于提取未分辨恒星系统中恒星演化阶段的相对混合比例以及大气参数的分布，然而该方法仍缺乏稳健的验证。我们在此通过基于模拟恒星系统和观测到的银河系球状星团 (GGCs) 光学光谱的恒星种群非线性有界约束优化，提供了种群合成的校准。MILES 恒星光谱库被用作模拟光谱的基础，以及用于合成 Schiavon 等人 (2005) 提供的深场 GGC 光谱的模板。应用于模拟光谱的优化种群合成，恢复的平均光重恒星大气参数的平均不确定度分别为：$T_{\rm eff}$ 为 240 K，$\log(g)$ 为 0.04 dex，[Fe/H] 为 0.03 dex。对模拟光谱和 GGC 光谱的分解证实了该方法在无尘埃条件 ($E[B-V] < 0.15$) 下恢复预期平均光重金属丰度的能力，其不确定度与演化种群合成方法相当。对于尘埃较多的条件，要么在拟合全光谱时采用适当的尘埃建模，要么仅拟合选定的光谱特征。我们从对 GGCs 的种群合成拟合中推导出了恒星演化阶段的光重分数，结果显示主序星和转折星矮星平均合计占 25+/-6%，亚巨星、红巨星和渐近巨星支恒星占 64+/-7%，水平支恒星和蓝离散星占 15+/-7%。这些分数与通过深度 HST/ACS 颜色 - 星等图 (CMDs) 估算的分数非常吻合。总体而言，优化种群合成仍然是理解星系和球状星团集成光中恒星种群的有力工具。