椭圆星系恒星轮廓的稳健双参数描述

星系的恒星密度轮廓通常用两个数值概括：总恒星质量与半光半径。然而，由于测光观测的有限深度以及星系与弥漫星系群内光的区分任意性，星系总质量并非良定义量。这限制了我们在模型与观测间精确比较的能力。我希望给出椭圆星系恒星密度分布的更稳健双参数描述，以可明确测量的量表示。为此我提议使用投影 10 kpc 内包围的恒星质量 $M_{*,10}$，以及同孔径内质量加权恒星密度斜率 $\Gamma_{*,10}$。我利用超主相机（Hyper Suprime-Cam）巡天测光，测量了斯隆数字巡天与星系与质量组装（Galaxy And Mass Assembly）巡天中椭圆星系样本的 $M_{*,10}$ 与 $\Gamma_{*,10}$ 分布。$(M_{*,10},\Gamma_{*,10})$ 的值对可用于以优于 20% 精度预测星系内 10 kpc 的恒星密度轮廓。类似地，$M_{*,10}$ 与 $\Gamma_{*,10}$ 可结合获得恒星速度弥散的代理，至少与恒星质量基本面同样好。作为首要应用，我将椭圆星系观测的 $M_{*,10}-\Gamma_{*,10}$ 关系与 EAGLE 参考模拟中类似选择星系作了比较。观测与模拟星系在 $M_{*,10}=10^{11}M_\odot$ 处吻合，但 EAGLE 的 $M_{*,10}-\Gamma_{*,10}$ 关系比观测更平缓且内禀散度更大。这一大质量椭圆星系恒星密度轮廓的新参数化，提供了比较不同测光巡天与水动力模拟结果的更稳健方式。