MaNGA 星系的半质量半径：IMF 梯度的影响

星系恒星族（SP）中的梯度——例如在年龄、金属丰度、恒星初始质量函数（IMF）方面——可导致恒星质光比 $M_*/L$ 的梯度。此类梯度意味着恒星质量与光的分布不同。对于年老的 SP，例如 $z\sim 0$ 处的早型星系，若由年龄与金属丰度变化驱动，则 $M_*/L$ 梯度较弱，但若由 IMF 驱动则显著更大。与忽略梯度的情况相比，中心处 $M_*/L$ 更大的梯度会提高估计的总恒星质量（$M_*$），并减小包含该质量一半的尺度（$R_{e,*}$）。对于通过拟合 MILES 简单 SP 模型到 MaNGA 巡天中早型星系空间分辨光谱所测得的 H$_\beta$、$\langle$Fe$\rangle$、[MgFe] 和 TiO$_{\rm 2SDSS}$ 吸收线而推断出的 IMF 梯度，$R_{e,*}$ 的相对变化可能显著大于 $M_*$ 的相对变化，尤其在光更集中时。由此得到的 $R_{e,*}-M_*$ 相关关系，相较于忽略这些梯度时，向更小尺寸偏移了 0.3 dex。在与较高红移处的“宁静”星系比较时，必须考虑 SP 梯度（尤其是年龄与 IMF）以及光轮廓的演化，才能对 $R_{e,*}$ 和 $M_*$ 如何演化得出结论。若 $z\sim 0$ 处的 $R_{e,*}/R_e$ 更接近我们 IMF 驱动的梯度定标而非等于 1，则高红移与当前之间的隐含并合就不那么牵强。