大质量椭圆星系中的核球 - 晕阴谋：对恒星初始质量函数及晕对重子过程响应的启示

最近的研究表明，大质量椭圆星系在有效半径内的总质量密度剖面可近似为 $\rho_{tot}\propto r^{-\gamma'}$，平均斜率 $<\gamma'>=2.08 \pm 0.03$，弥散 $\sigma_\gamma'=0.16 \pm 0.02$。斜率的小弥散（称为核球 - 晕阴谋）在基于$\Lambda$CDM 的模型中并非普遍存在，因此包含了关于星系形成过程的信息。我们计算了基于$\Lambda$CDM 模型的$\gamma'$分布，这些模型重现了 SDSS 中早型星系的恒星质量、速度弥散和有效半径之间的观测相关性。这些模型具有不同范围的恒星初始质量函数（IMF）以及暗晕对星系形成的响应。观测到的$\gamma'$分布可以通过一个具有宇宙学动机但未收缩的暗物质晕以及 Salpeter 型 IMF 的模型很好地重现。其他模型平均上被数据排除，尽管它们可能在个别情况下发生。具有绝热晕收缩（及较轻 IMF）的模型预测的$\gamma'$值过小。具有晕膨胀或质量跟随光分布的模型预测的$\gamma'$值过大。我们的研究表明，如果 IMF 不是普适的，并且诸如活动星系核反馈或动力学摩擦等机制有效地在平均程度上抵消了由重子冷却预期的晕收缩，那么$\Lambda$CDM 模型可以精确重现大质量早型星系的非 homologous 结构。