行星状星云亮度函数

行星状星云亮度函数 （英语：Planetary nebula luminosity function，缩写：PNLF）是在天文学使用的第二级距离标识。它利用在年老恒星族群（第二星族星）中所有的行星状星云内找到的O III的λ5007 禁线 。它非常适合螺旋和椭圆星系，即使它们是完全不同的星族和系外星系距离尺度。

步骤

若要使用PNLF估计星系的距离，首先必须在这个星系中找到波长λ5007的点光源，但是并不需要考虑完整的可见光谱。这些点光源是行星状星云的候选者，但是有其他三种类型的天体也会发出这样的辐射，因此必须先筛选掉它们：电离氢区、超新星残骸、和莱曼α星系。确定是行星状星云之后，必须测量[O III] λ5007单色光的通量。从这儿得到一个行星状星云的统计样本；然后，与一些标准法则的观测光度函数去调和。

最后，必须估计前景的星际消光。这又有两个来源：来自银河系内的和目标星系内部的消光。前者是众所周知的可以从一些来源获得，像是从氢分子云测量的红化地图和星系计数来计算，或从IRAS和DIRBE卫星的实验。后者，仅出现在后期的螺旋或不规则的目标星系内。然而，这些消光是难以测量的。在银河系，行星状星云的尺度比尘埃大得非常多。观测资料和模型支援这也适用于其他的星系，观测资料和模型支持这适用于其它星系，PNLF的明亮边缘主要归因于在行星状星云前方的尘埃层。资料和模型支持对星系内行星状星云的内部消光不少于0.05星等。

背后的物理过程

PNLF法不受金属量的影响，这是因为氧是星云内主要的冷却剂；任何微量的浓度上升都会升高等离子的电子温度和升高每个离子的碰撞激发数量。这对行星状星云发射离子数量较少起了补偿。因此，氧密度的减少在[O III] λ5007辐射线通量的丰度上大约是以平方根的差异急速的降低。在相同的时间，行星状星云的核心在金属量上的回应正好相反。 在母恒星金属量较低的情形下，行星状星云的中心星将会被侵蚀掉较多的质量，并且会急速辐射出较多的紫外线通量。这增加的能量几乎丝毫不差的补偿了行星状星云减少的排放量。因此，一个行星状星云所产生的[O III] λ5007总通量实际上与金属量几乎毫不相关。这有利的否定 (反证) 是呼应行星状星云的演化需要更精确的模型。只有在金属量非常贫瘠，很小百分比的行星状星云才会造成PNLF在截止光度之下

PNLF截止相对于群体的独立性更难以理解。行星状星云[OIII] 5007的通量直接与中心恒星的亮度相关联。此外，中心恒星的亮度也直接关联到它的质量。在一颗行星状星云，中心恒星的质量直接由其母恒星变化过来。然而经由观测证明亮度的衰减并未发生。

参考资料

• Ciardullo, Robin, Distances from Planetary Nebulae, Eprint arXiv:astro-ph/0301279, January 2003, Bibcode:2003astro.ph..1279C, arXiv:astro-ph/0301279   引文格式1维护：日期与年 (link)
• Ciardullo, Robin, The Planetary Nebula Luminosity Function, Eprint arXiv:astro-ph/0407290, July 2004, Bibcode:2004astro.ph..7290C, arXiv:astro-ph/0407290   引文格式1维护：日期与年 (link)
• Ferrarese, Laura; Ford, Holland C.; Huchra, John; Kennicutt, Robert C., Jr.; Mould, Jeremy R.; Sakai, Shoko; Freedman, Wendy L.; Stetson, Peter B.; Madore, Barry F., A Database of Cepheid Distance Moduli and Tip of the Red Giant Branch, Globular Cluster Luminosity Function, Planetary Nebula Luminosity Function, and Surface Brightness Fluctuation Data Useful for Distance Determinations, The Astrophysical Journal Supplement Series, 2000, 128 (2): 431–459, Bibcode:2000ApJS..128..431F, arXiv:astro-ph/9910501 , doi:10.1086/313391 
• Jacoby, George H., Planetary nebulae as standard candles. I - Evolutionary models, Astrophysical Journal, Part 1 (ISSN 0004-637X), April 1, 1989, 339: 39–52, Bibcode:1989ApJ...339...39J, doi:10.1086/167274  引文格式1维护：日期与年 (link)
• Schoenberner, D.; Jacob, R.; Steffen, M.; Sandin, C., The evolution of planetary nebulae IV. On the physics of the luminosity function, Eprint arXiv:0708.4292, August 2007, 473 (2): 467, Bibcode:2007A&A...473..467S, arXiv:0708.4292 , doi:10.1051/0004-6361:20077437  引文格式1维护：日期与年 (link)