早型星系中心质量密度斜率的系统性变化

我们利用来自 SPIDER 和 $\rm ATLAS^{3D}$ 的数据，研究了早型星系 (ETGs) 中心区域（约 1 个有效半径，$R_e$）的总密度分布。我们的分析将引力透镜所探测的星系恒星质量 ($M_{\star}$) 范围扩展至约 $10^{10}\, \rm M_{\odot}$。我们用两个分量（暗物质晕 + 恒星）对每个星系进行建模，探索了暗物质 (DM) 晕剖面的不同假设（即 NFW、NFW 收缩和 Burkert 剖面），并将恒星质光比 ($M_{\star}/L$) 留作数据的自由拟合参数。对于所有合理的晕模型，归一化为 Chabrier 初始质量函数 (IMF) 的最佳拟合 $M_{\star}/L$ 随星系大小和质量系统性地增加。对于 NFW 剖面，总质量剖面的斜率是非普适的，这与建模中的几个要素（例如晕收缩、各向异性和 ETGs 中的旋转速度）无关。对于质量最大（$M_{\star}$ ~ $10^{11.5} \, M_{\odot}$）或最大（$R_{\rm e}$ ~ $15 \, \rm kpc$）的 ETGs，其剖面在中心区域（~$R_{\rm e}/2$）是等温的；而对于低质量（$M_{\star}$ ~ $10^{10.2} \, M_\odot$）或最小（$R_{\rm e}$ ~ $0.5 \, \rm kpc$）的系统，剖面比等温更陡，其斜率类似于恒定 $M/L$ 剖面。对于比模拟预期的更陡的浓度 - 质量关系，密度斜率与星系质量的相关性趋于平坦，而与 $R_{\rm e}$ 和速度弥散的相关性则更为稳健。我们的结果清楚地指出了 ETGs 总质量分布中的“非同质性”，星系形成模拟表明这可能与耗散作用随星系质量的变化角色有关。