大质量早型星系的内部结构与动力学：一个有效半径内的同源性、等温性与各向同性

基于58个具有直接总质量和恒星速度色散测量的SLACS强透镜早型星系，我们发现，对于有效质量M_eff >= 3x10^10 M_sun的大质量椭圆星系，在一个有效半径内，其结构可以很好地近似为幂律椭球体，在假设各向同性轨道（beta_r=0）时，平均对数密度斜率<gamma'_LD> = -dlog(rho_tot)/dlog(r)=2.085^{+0.025}_{-0.018}（均值随机误差），系统误差为±0.1，本征弥散sigma_gamma' <= 0.20^{+0.04}_{-0.02}（所有误差表示68%置信水平）。我们发现，尽管星系间的密度斜率存在本征差异，但gamma'_LD与星系质量（M_eff）、缩放半径（即R_einst/R_eff）或红移均无相关性。基于标度关系，可以通过一种完全独立于动力学的替代方法推导出平均对数密度斜率，得到<gamma'_SR>=1.959 ± 0.077。当<beta_r> =0.45 ± 0.25时，两个值达到一致，这与温和的径向各向异性相符。这种一致性支持了我们结果的稳健性，尽管质光比随星系总质量增加：M_eff ~ L_{V,eff}^(1.363±0.056)。我们得出结论，大质量早型星系在结构上接近同源，具有接近等温的总密度轮廓（本征弥散≤10%），并且至多存在一些温和的径向各向异性。我们的结果为星系形成与演化模型提供了新的观测约束，覆盖了40亿年的回溯时间。