基于早型星系动力学模型的总质量剖面系统性趋势

我们利用体积受限的 ATLAS$^{\mathrm{3D}}$ 巡天数据，研究了 258 个早型星系在中心半光半径内的总质量剖面斜率趋势与暗物质比例。我们使用了三组假设各异且允许恒星质光比存在空间变化的动力学模型，以检验结果的稳健性。我们证实总质量剖面的斜率近似为等温的，并研究了总质量斜率如何依赖于各种星系性质。我们发现具有最强统计显著性的相关关系是面密度 $\Sigma_e$ 或速度弥散 $\sigma_e$ 的函数。然而，有证据表明后一关系存在一个拐点：在 $\log_{10}[\sigma_e/(\si{km~s^{-1}})]\sim 2.1$ 以上具有近乎普适的对数斜率，而在该值以下则呈现更陡的趋势。对于 142 个超过该临界 $\sigma_e$ 值的星系，其总质量密度对数斜率的均值为 $\left\langle\gamma^\prime\right\rangle = -2.192 \pm 0.016$（$1\sigma$ 误差），观测到的均方根散布仅为 $\sigma_{\gamma^\prime}=0.167 \pm 0.016$。考虑观测误差后，我们估计其内禀散布为 $\sigma_{\gamma^\prime}^\mathrm{intr} \approx 0.15$。这些数值与在类似半径处通过强引力透镜研究得到的结果广泛一致，且在严格的误差范围内，与近期利用恒星动力学或 HI 旋转曲线（所用样本远小于本研究）在更大半径处得到的数值相吻合。