早型星系的中红外基本平面

早型星系的三个可观测量——大小 ($r_{e}$)、表面亮度 ($I_{e}$) 和速度弥散 ($\sigma_{0}$)——构成了一个紧密的平面相关性，称为基本平面 (FP)，它为星系形成和演化过程提供了深刻的见解。然而，发现 FP 相对于简单的维里预期存在倾斜，引发了关于其起源的争论。为了研究系统性恒星种群变化对 FP 倾斜的贡献，我们在此研究了早型星系在中红外 (MIR) 波段的 FP 关系，该波段可能很好地代表恒星质量。我们利用一个包含 56 个早型星系的样本（具备可见光 (V 波段)、近红外 (K 波段) 和中红外 (Spitzer IRAC, 3.6--8.0$\mu$m) 数据），检查了 FP 系数 $a$ 和 $b$（在 $\log r_{e}= a\log\sigma_{0} + b\log< I >_{e} + c$ 中）的波长依赖性。我们发现系数 $a$ 随波长增加而增加，其变化率为 $da/d\lambda=0.11\pm0.04\mu m^{-1}$，而系数 $b$ 在 3.6--5.8$\mu$m 处最接近 -1。当应用于从更大范围的邻近早型星系样本推导出的可见光 FP 系数时，我们得到 3.6$\mu$m 处的 FP 关系为 $(a,b) \simeq$(1.6--1.8,-0.9)。我们的结果表明，恒星种群效应可以解释超过一半的 FP 倾斜，缩小了维里预期与光学 FP 之间的差距。FP 倾斜的减小反映在动力学质光比 $M_{dyn}/L$ 对光度 $L$ 的依赖性上，该依赖性在 3.6--5.8$\mu$m 处减小，表明中红外光比更短波长更能代表质量。