MaNGA 星系中的径向梯度和内禀弥散

我们从 MaNGA 巡天的 2968 个早型星系的空间分辨光谱中，推导出 0.65 $R_e$ 范围内的星族参数和径向梯度，这些星系的恒星速度弥散度（$\sigma$）范围为 50–340 km s$^{-1}$。通过反演金属丰度复合星族模型（该模型使用对单个元素丰度变化有 $T_{\mathrm{eff}}$ 响应的等龄线），我们获得了光度加权平均年龄以及 C、N、Na、Mg 和 Fe 的丰度。从整体来看，$\log$(年龄) 随 $\log\sigma$ 增加（每 dex 约增加 0.53 dex），[Fe/H] 轻微下降（每 dex 约下降 -0.06 dex），而轻元素的 [X/Fe] 则上升（在 $\log\sigma < 2.0$ 时每 dex 上升 0.19–0.37 dex，但在 $\log\sigma > 2.0$ 时斜率几乎翻倍）。[Fe/H] 在 $\log\sigma \sim 2.0$ 处达到峰值，并在两侧下降。轻元素 [X/Fe] 与 [Fe/H] 呈反相关（每 dex 约 -0.1 dex）。天体物理弥散在低 $\sigma$ 星系中最大，尤其是 Fe 和 N。在内部，年龄梯度在低 $\sigma$ 星系中近乎平坦，在高 $\sigma$ 系统中略微为负（每 dex 约 -0.04 dex）。[Fe/H] 径向梯度随 $\sigma$ 从每 dex -0.06 dex 陡增至 -0.15 dex，而轻元素（除 Na 外）则显示出每 dex 约 -0.03 dex 的梯度。梯度的弥散在高 $\sigma$ 星系中达到峰值，其中 Fe 最为显著（约 0.23 dex），这表明由内向外和由外向内形成过程的数量相当。近乎为零的年龄和轻元素梯度（约 -0.03）以及温和的 [Fe/H] 梯度支持了早型星系演化的并合等级模型。模拟结果与观测到的年龄结构、在 $\log\sigma \sim 2.0$ 处的斜率变化以及平坦的梯度相符，尽管它们高估了绝对丰度。