一个巨型早型星系中暗物质收缩与 Salpeter 初始质量函数的证据

恒星与暗物质构成了早型星系的大部分质量，但恒星群体与暗物质分布的不确定性使得区分这两个组分颇具挑战。尽管如此，对恒星与暗物质的精确观测对于检验众多结构形成与演化模型具有极高的价值。我们给出了位于 $z=0.222$ 处的一个巨型早型星系的恒星质量及其暗物质晕内坡度的测量结果。该星系是双爱因斯坦环引力透镜系统 SDSSJ0946+1006（亦称“Jackpot”）的前景偏转体。通过结合引力透镜与动力学工具，我们首先将外环半径范围内的总质量密度分布（$\rho_{\rm{tot}}\propto r^{-\gamma'}$）的平均坡度约束为 $\gamma' = 1.98\pm0.02\pm0.01$。随后，在假设暗物质晕具有幂律形式的前提下，我们得到了核球-晕分解。我们的分析得出暗物质分布内坡度 $\gamma_{\rm{DM}} = 1.7\pm0.2$，这与关于椭圆星系中暗物质分布的理论结果相符；同时得出基于引力透镜与动力学的恒星质量为 $M_*^{\rm{LD}} = 5.5_{-1.3}^{+0.4}\times10^{11}M_\Sun$。通过将此测量结果与由恒星群体合成拟合推断的恒星质量进行比较，我们发现 Salpeter 初始质量函数能很好地描述该透镜系统的恒星群体，且初始质量函数重于 Chabrier 的概率为 95%。我们的数据表明，通过吸积小系统从致密红核成长而来是该天体一个合理的形成图景。