由早型星系 M 矮星色球活动看恒星初始质量函数的变化

质量测量与吸收线研究表明，许多早型星系中心区域的恒星初始质量函数（IMF）为底部重型，即相较于银河系 IMF 存在低质量恒星过剩。此处我们使用一种独立于既往技术的方法检验该假说。低质量恒星具有强烈的色球活动，其特征为短波长的非热辐射。M 矮星约一半的 UV 流量包含于 $\lambda{}1215.7$ Ly$\alpha$ 线中，我们表明早型星系的总 Ly$\alpha$ 发射是对 IMF 的灵敏探针，其对低质量恒星数目的合理变化有约因子 $\sim 2$ 的流量响应。我们使用哈勃空间望远镜上的 Cosmic Origins Spectrograph 测量大质量早型星系 NGC1407 与 NGC2695 中心的 Ly$\alpha$ 线。我们在两星系中均探测到 Ly$\alpha$ 发射并证明它源自恒星。我们发现 NGC1407 的 Ly$\alpha$ 与 i 波段流量比 NGC2695 高 2.0$\pm$0.4 倍，与先前由引力敏感光学吸收线确定的两者 IMF 差异一致。尽管需要更大星系样本以得出确定结论，这些初步结果支持 IMF 并非普适而是随环境变化的假说。