早型星系中初始质量函数的变化：动力学与光谱结果的批判性比较

我利用两项研究中共有的 34 个星系，对已发表的对早型星系恒星初始质量函数（IMF）的动力学（ATLAS3D）和光谱（Conroy & van Dokkum）约束进行了比较。两项研究均推断平均 IMF 质量因子 $\alpha$（相对于具有相似年龄和金属丰度的 Kroupa-IMF 星族的恒星质量）大于 1，即两种方法均支持样本平均而言比银河系更重的 IMF。然而，在逐个星系的基础上，从两种方法推断出的 $\alpha$ 之间不存在相关性。我研究了这两种 $\alpha$ 估计值如何与星系速度弥散 $\sigma$ 以及 Mg/Fe 丰度比系统地相关。基于金属吸收线强度的光谱方法仅显示出与金属丰度比的相关性：在固定的 Mg/Fe 下，与 $\sigma$ 没有残差相关性。应用于完全相同星系样本的动力学方法则得出相反结果：IMF 的变化仅与动力学相关，在控制 $\sigma$ 后与 Mg/Fe 没有残差相关性。因此，尽管两种方法均表明椭圆星系中平均存在较重的 IMF，但当应用于同一组星系时，它们对系统趋势得出了不相容的结果。这种不一致的性质可能表明其中一种（或两种）方法未完全考虑主要的混淆因素，即元素丰度比或暗物质贡献。或者，这种较差的一致性可能表明 IMF 详细形状存在额外的变化，超出了目前从光谱特征所能推断的范围。