Войти
Функция светимости планетарной туманности (PNLF ) - вторичный индикатор расстояния, используемый в астрономии. Он использует [O III] λ5007 запрещенную линию, обнаруженную во всех планетарных туманностях (PNe), которые являются членами старых звездных популяций (Население II ). Его можно использовать для определения расстояний до спиральных и эллиптических галактик, несмотря на их совершенно разные звездное население, и он является частью шкалы внегалактических расстояний.
Оценка расстояния до галактики с использованием PNLF требует обнаружения такого объекта в галактика-мишень, которая видна на λ5007, но не при рассмотрении всего спектра. Эти точки являются кандидатами в PNe, однако есть три других типа объектов, которые также могут иметь такую эмиссионную линию, которую необходимо отфильтровать: области HII, остатки сверхновой и Lyα-галактики. После определения PNe для оценки расстояния необходимо измерить их монохроматическую [O III] λ5007 светимость. Остается лишь статистическая выборка PNe. Наблюдаемая функция светимости затем подгоняется к некоторому стандартному закону.
Наконец, нужно оценить передний план межзвездного поглощения. Два источника исчезновения находятся в пределах Млечного Пути и внутреннее исчезновение целевой галактики. Первый хорошо известен и может быть взят из таких источников, как карты покраснения, вычисленные на основе измерений H I и подсчета галактик, или из спутниковых экспериментов IRAS и DIRBE. Более поздний тип поглощения происходит только в галактиках-мишенях, которые относятся к позднему типу спираль или неправильной формы. Однако это вымирание трудно измерить. В Млечном Пути масштабная высота PNe намного больше, чем у пыли. Данные наблюдений и модели подтверждают, что это верно и для других галактик, что яркий край PNLF в первую очередь обусловлен PNe перед слоем пыли. Данные и модели подтверждают менее 0,05 видимую величину внутреннего поглощения PNe галактики.
Метод PNLF не зависит от металличности. Это связано с тем, что кислород является первичным хладагентом туманности; любое падение его концентрации повышает температуру электронов плазмы и увеличивает количество столкновительных возбуждений на ион. Это компенсирует меньшее количество излучающих ионов в PNe, что приводит к небольшому изменению эмиссии λ5007. Следовательно, уменьшение плотности кислорода снижает интенсивность исходящей эмиссионной линии [O III] λ5007 примерно на квадратный корень из разницы в содержании. В то же время ядро PNe реагирует на металличность противоположным образом. В случае, когда металличность звезды-прародителя меньше, центральная звезда PNe будет немного массивнее, а ее освещающий ультрафиолетовый поток будет немного больше. Эта добавленная энергия почти точно объясняет снижение выбросов PNe. Следовательно, полная светимость [O III] λ5007, создаваемая PNe, практически не коррелирует с металличностью. Это выгодное отрицание согласуется с более точными моделями эволюции PNe. Только в крайне бедных металлами PNe яркость отсечки PNLF тускнеет более чем на небольшой процент.
Труднее понять относительную независимость отсечки PNLF от возраста популяции. Поток [O III] λ5007 PNe напрямую коррелирует с яркостью ее центральной звезды. Кроме того, яркость центральной звезды напрямую зависит от ее массы, а масса центральной звезды напрямую зависит от массы ее прародителя. Однако наблюдения показывают, что снижения яркости не бывает.
