强引力透镜与早型星系的恒星 IMF

近年来，早型星系中初始质量函数（IMF）的系统性变化及其与速度弥散或金属丰度等可能驱动因素的联系备受争议。星系尺度的强引力透镜结合测光与光谱数据，提供了一种约束恒星质光比进而约束 IMF 函数形式的强有力方法。我们将来自 Charlot & Bruzual 最新一组包含变化 IMF 的星族合成模型的测光与光谱约束，与对 SLACS 巡天中 18 个速度弥散在 200-300 km/s 范围内的早型星系（ETG）透镜质量的非参数分析相结合。我们发现极底端重的 IMF 被排除。然而，双峰 IMF 斜率的上限（$\mu \lesssim 2.2$，计入 20-30% 的暗物质比例，其中 $\mu=1.3$ 对应于类 Kroupa IMF）在 $1\sigma$ 水平上与引力敏感谱线强度所加约束相容。IMF 的两段式幂律参数化（高质量端类似 Salpeter）受到更多限制（$\Gamma \lesssim 1.5$，其中 $\Gamma$ 为低质量端幂指数），但需要 $\gtrsim 25\%$ 的暗物质贡献才能使结果与 Salpeter IMF 协调。若标准类银河系 IMF 适用，则在 $1R_e$ 内需有显著的暗物质贡献。我们的结果揭示了很大范围的允许 IMF 斜率，当将其解释为 ETG 的 IMF 性质的内禀弥散时，可以解释 Smith 等人最近的结果，他们在几个大质量透镜 ETG 中发现了类银河系 IMF 归一化。