早型星系径向加速度范围内的星系尺度积分初始质量函数

本文讨论了 462 个早型星系（ETGs）在其半质量半径处的观测径向加速度。将它们与这些星系的重子质量进行比较，后者由对其恒星种群的理论预期导出，范围从 $\approx 10^4 \, {\rm M}_{\odot}$ 到 $\approx 10^{11} \, {\rm M}_{\odot}$。将两者相互作图，并检验它们是否（在误差范围内）落在理论径向加速度关系（RARs）上。我们选取了牛顿 RAR 和两种 Milgromian（或 MONDian）RAR。在低径向加速度（对应低质量）下，若无重子外暗物质，牛顿 RAR 失效，但两种 MONDian RAR 可能成立，前提是部分低质量 ETGs 中存在适度的非平衡动力学。然而，若所有 ETGs 均以典型恒星初始质量函数（IMF）形成其恒星种群，则三种 RAR 在高加速度（对应高质量）下均失效。但若改用星系尺度积分初始质量函数（IGIMFs）理论，则能与观测达成好得多的吻合。这是因为 IGIMF 理论预言了在高质量 ETGs 的寿命期间会形成过量的恒星遗迹。因此，它们今日的重子质量高于其以典型 IMF 形成时的情形。同时恒星质量黑洞的质量也应相当高，这意味着它们大多形成于高质量 ETGs 尚未像今日这般金属富集之时。IGIMF 方法证实了downsizing（质量下降式形成）现象。