MaNGA揭示的星系性质。I. 椭圆星系中初始质量函数与M$_{*}$/L梯度的约束

我们基于MaNGA-DR15巡天估算椭圆(E)与S0星系的年龄、金属丰度、$\alpha$元素丰度比及恒星初始质量函数。我们对光谱进行堆叠,并使用多种单星族合成模型来解释这些光谱中的吸收线强度。我们量化了这些性质在星系总体中以及随银心距离的变化。本文为系列第一篇,基于红移 z $\le$ 0.08 的纯椭圆星系样本。我们表明,具有最大光度(L$_r$)与中心速度弥散($\sigma_0$)的E星系内区性质与常用Salpeter IMF一致,而在 $\sim$ 0.8R/Re处Kroupa类IMF是更好的描述(假设[Ti/Fe]变化有限)。对于这些星系,恒星质光比从中心区域到Re至多下降2倍。相反,对于较低L$_r$与$\sigma_0$的星系,IMF更浅,且中心区域的M$_{*}$/L$_r$与外围相近。尽管2倍小于此前基于少数星系的报告,但仍足以影响动力学质量估计。在自洽计入这些梯度后估算M$_{*}$与M$_{dyn}$,二者达成良好一致:梯度使M$_{dyn}$降低 $\sim$ 0.2 dex,而仅使采用Kroupa IMF推断的M$_{*}$略有增加。这与近期文献中通过采用Salpeter IMF增大大质量星系M$_{*}$而保持Mdyn不变来解决M$_{*}$-M$_{dyn}$差异的思路不同。 companion paper 讨论了若将慢 rotator 与快 rotator 分开,星族差异更为显著。