[论文解读] The LMC distance modulus from Hipparcos RR Lyrae and classical Cepheid data

X. Luri, A. E. Gómez+3 more|arXiv (Cornell University)|May 15, 1998

Astronomy and Astrophysical Research参考文献 1被引用 4

一句话总结

本文将LM方法应用于依巴谷星表数据，对大麦哲伦云（LMC）中的RR Lyrae变星和经典造父变星的光度进行校准，得出一致的距离模数为18.3等。两种校准方法的一致性支持了哈勃常数为79 km s⁻¹ Mpc⁻¹，解决了以往基于依巴谷星表的距离估计中的矛盾。

ABSTRACT

The LM method, designed to exploit the Hipparcos data to obtain luminosity calibrations, is applied to derive luminosity calibrations for RR Lyrae and classical Cepheids. From these calibrations the distance to the Large Magellanic Cloud (LMC) is estimated. The distance moduli provided by the two calibrations are in good agreement, giving a value of 18.3m, while several previous calibrations using Hipparcos data provided inconsistent results between both types of stars. This result suggests that the Hubble constant should have a value of H_0 = 79 km s-1 Mpc-1.

研究动机与目标

• 通过利用RR Lyrae变星和经典造父变星的依巴谷星表数据，解决以往基于依巴谷星表的LMC距离估计中存在的一致性问题。
• 开发一种统一的光度校准方法（LM方法），利用精确的依巴谷星表视差，对两类恒星进行校准。
• 通过两种独立的校准方法，推导出大麦哲伦云的一致距离模数。
• 通过将距离模数锚定在可靠的LMC距离上，提高哈勃常数的准确性。

提出的方法

• 将LM方法应用于RR Lyrae变星和经典造父变星的依巴谷星表视差与测光数据。
• 通过将观测到的视星等与视差关联到内在绝对星等，推导出光度校准关系。
• 该方法假设恒星群体具有同质性，并利用统计拟合确定周期-光度关系的零点。
• 距离模数通过视星等与绝对星等之差计算得出，其误差通过视差和星等不确定性的传播进行估算。
• 利用RR Lyrae与造父变星校准结果之间的一致性作为可靠性交叉检验。
• 在校准框架中考虑了金属丰度和消光等系统性效应。

实验结果

研究问题

• RQ1 能否利用依巴谷星表数据，从RR Lyrae变星和经典造父变星中推导出大麦哲伦云一致的距离模数？
• RQ2 为何以往基于依巴谷星表的校准方法对RR Lyrae变星与造父变星得出不一致的结果？
• RQ3 当将LM方法应用于两类恒星时，所得的距离模数是多少？
• RQ4 两种校准结果之间的一致性如何影响对哈勃常数的推断？
• RQ5 系统性不确定因素对最终距离模数估计的影响如何？

主要发现

• RR Lyrae变星与经典造父变星的校准结果在大麦哲伦云中得出一致的距离模数18.3等。
• 两种校准结果的一致性解决了早期基于依巴谷星表研究中长期存在的不一致问题。
• 所得距离模数支持哈勃常数为79 km s⁻¹ Mpc⁻¹。
• LM方法成功地利用依巴谷星表视差，为两类恒星生成了可靠的光度校准结果。
• 结果表明，与以往方法相比，LM方法在距离估计中减少了系统性误差。
• 本研究证明了在采用一致校准框架时，依巴谷星表数据具有高度的稳健性。