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最亮星系团星系的动力学质量 II:对恒星初始质量函数的约束

星系天体物理 2020-11-25 v1

摘要

我们使用 32 个红移为 0.05 z\leq z \leq 0.30 的最亮星系团星系(BCGs)的恒星与动力学质量轮廓,结合恒星星族分析,对其恒星初始质量函数(IMF)进行约束。我们测量 BCGs 的空间分辨恒星星族性质,并用以推导其恒星质量-光比(ΥPOP\Upsilon_{\star \rm POP})。我们在 22% 样本的中心发现年轻恒星星族(<200 Myr),以及 60% 样本在 15 kpc 内恒定的 ΥPOP\Upsilon_{\star \rm POP}。我们进一步使用由 Multi-Gaussian Expansion(MGE)与 Jeans Anisotropic Method(JAM)建模的 BCGs 动力学质量轮廓得到的恒星质量-光比(ΥDYN\Upsilon_{\star \rm DYN}),其中暗物质贡献由弱引力透镜测量明确约束。我们将两种独立方法得到的恒星质量-光比直接比较,对无年轻恒星星族且 ΥPOP\Upsilon_{\star \rm POP} 恒定的 BCGs 子样本,将 ΥPOP\Upsilon_{\star \rm POP}(假设某 IMF)与 ΥDYN\Upsilon_{\star \rm DYN} 比较。我们发现,对于这些 BCGs 中的大多数,需要 Salpeter(或更底重)IMF 来调和恒星星族与动力学建模结果,尽管少数 BCGs 偏好 Kroupa(或更轻)IMF。对于那些更适配 Salpeter IMF 的 BCGs,我们发现其相对于速度弥散的质量超出因子落在已知文献相关性的外推(向更高质量)上。我们得出结论:最高质量星系间的 IMF 存在显著弥散。

关键词

引用

@article{arxiv.2011.05350,
  title  = {Dynamical masses of brightest cluster galaxies II: constraints on the stellar IMF},
  author = {S. I. Loubser and H. Hoekstra and A. Babul and Y. M. Bahé and M. Donahue},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2011.05350},
  year   = {2020}
}

备注

15 pages, 11 figures, accepted for publication in MNRAS