Central mass-to-light ratios and dark matter fractions in early-type galaxies
对局部ETG和基本面的动力学研究表明，M/L比对光度（和恒星质量）有很强的依赖性，关系式为$M/L \propto L^γ$。$γ$的“倾斜”可能是由多种因素引起的，包括恒星星族特性、IMF、转动支持、光度剖面的非同调性和暗物质（DM）分数。我们使用来自Prugniel & Simien（1997）的本地ETG的大型统一数据集来评估所有这些因素的影响。我们特别注意估计恒星质量，使用一般的恒星形成历史，并比较不同的人口合成模型。我们发现恒星的M/L对倾斜的贡献很小。我们估计的总M/L使用简单的牛仔裤动力学模型，并发现，采用准确的光度分布是很重要的，但并没有删除需要一个额外的倾斜组件，我们归因于DM。我们调查DM分数的趋势在一个有效半径内，发现它是大致恒定的星系比$M_B \sim -20.5$暗淡，并增加亮度的明亮的星系，我们检测到S 0之间没有显着差异和快速和缓慢旋转的椭圆。我们建立了简化的宇宙质量模型，并找到了一般的一致性，DM过渡点是由光度和有效半径之间的关系的变化。一个更精细的模型与不同的星系恒星形成效率表明，从总质量分布（包括DM）的暗淡的星系分布类似的光，近等温配置文件的明亮的星系的过渡。这些结论是敏感的各种系统的不确定性，我们详细调查，但在更大的半径与动力学研究的结果是一致的。
2009-03-11 astro-ph.CO
On the tilt of Fundamental Plane by Clausius' virial maximum theory
Secco（2000，2001，2005）提出的用于解释基本面的克劳修斯维里极大值理论是基于早型星系（ETG）恒星组分完全嵌入暗物质（DM）晕时存在克劳修斯维里（CV）势能极大值。在一阶近似下，通过用两个核心幂律密度分布对两个组分进行建模来发展理论。当恒星成分由具有截止值的King模型建模时，现在通过发展相同的理论来考虑更高水平的近似。即使DM晕密度仍然是核心幂律，内部分量现在对于ETG更现实。新的公式使我们能够更深入地理解什么是FP倾斜的动力学原因，以及CV理论如何真正成为产生FP主要特征的引擎。FP相对于初始密度扰动谱的简并性现在可以在CDM宇宙学方案中得到充分理解。一种可能的方法来比较的FP预测的理论与观测得到的也举例说明。
2009-03-16 astro-ph.CO
The SL2S Galaxy-scale Lens Sample. IV. The dependence of the total mass density profile of early-type galaxies on redshift, stellar mass, and size
我们目前的光学和近红外光谱获得在凯克，VLT，和双子座的样本36个安全的强引力透镜系统和17个候选人确定为SL 2S调查的一部分。偏折器是红移范围zd =0.2-0.8的大质量早型星系，而透镜源则在zs =1-3.5。我们将这些数据与配套文件III中提出的测光和透镜测量相结合，并与SLACS和LSD调查的透镜相结合，以研究宇宙年龄一半以上的大质量早期星系内部结构的宇宙演化。研究了总质量密度剖面γ'（ρ（r）\propto r^{-γ'}）的斜率与恒星质量、大小和红移的关系。我们发现两个参数就足以确定γ'，而剩余散射小于6%。在固定的红移下，γ'只取决于表面恒星的质量密度\partial γ'/\partial γ_*=0.38 \pm 0.07，也就是说恒星密度较高的星系也有较陡的斜率。在M_* 和R_{eff}固定的情况下，γ'依赖于红移，在这个意义上，红移较低的星系具有较陡的斜率（\partial γ' / \partial z = -0.31 \pm 0.10）。然而，单个星系的γ'的平均红移演化与零d γ'/dz=-0.10 \pm 0.12是一致的。这一结果是将我们测量的γ'对z、M_*、R_{eff}的依赖关系与文献中的R_{eff} -M_* 的演化相结合而得到的，与目前大质量早型星系形成和演化的模型基本一致。我们的结果与理论的详细定量比较将提供有关工作中的详细物理过…
2013-07-17 astro-ph.CO
Evidence for dark matter contraction and a Salpeter IMF in a massive early-type galaxy
恒星和暗物质占据了早期星系的大部分质量，但恒星星族和暗物质分布的不确定性使得区分这两种成分具有挑战性。然而，对恒星和暗物质的精确观测对于检验结构形成和演化的许多模型是极其有价值的。我们在$z=0.222$上测量了一个大质量早型星系的恒星质量和暗物质晕的内斜率。该星系是双爱因斯坦环引力透镜系统SDSSJ 0946 +1006的前景偏转器，也被称为“头奖”。通过结合透镜和动力学的工具，我们首先将外环半径内的总质量密度分布（$ρ_{\rm{tot}}\propto r^{-γ'}$）的平均斜率约束为$γ' = 1.98\pm0.02\pm0.01$。然后，我们得到一个膨胀晕分解，假设幂律形式的暗物质晕。我们的分析产生$γ_{\rm{DM}} = 1.7\pm0.2$的内斜率的暗物质的配置文件，在协议的理论研究结果的暗物质在椭圆形的分布，和恒星质量的透镜和动力学$M_*^{\rm{LD}} = 5.5_{-1.3}^{+0.4}\times10^{11}M_\Sun$。通过比较这一测量结果与恒星质量推断的恒星星族综合拟合，我们发现，一个Salpeter IMF提供了一个很好的描述的恒星星族的透镜，而IMF是比Chabrier重的概率是95%。我们的数据表明，从一个紧凑的红块的小系统的吸积增长是一个合理的形成这个对象的情况。
2012-04-30 astro-ph.CO
SEAGLE--II: Constraints on feedback models in galaxy formation from massive early type strong lens galaxies
我们使用九种不同的星系形成的情况下，在十个宇宙学模拟盒从EAGLE套件的ΛCDM流体动力学模拟，以评估反馈机制的影响，星系形成，并比较这些观察到的强引力透镜。为了将观测结果与模拟结果进行比较，我们使用$M_\star$ > $10^{11}$ $M_\odot$创建了具有适当分辨率和噪声水平的强透镜，并使用椭圆幂律质量模型对其进行建模以约束其总质量密度斜率。我们还得到了模拟透镜-星系样品的质量-尺寸关系。我们发现显着的变化，在爱因斯坦半径的总质量密度斜率和投影恒星质量大小的关系，主要是由于不同的实现恒星和活动星系核反馈。我们发现，对于透镜选择星系，太弱或太强的恒星和/或活动星系核反馈模型无法解释观测到的质量密度斜率的分布，与反直觉的趋势，增加反馈陡峭的爱因斯坦半径（$\approx$ 3-10 kpc）周围的质量密度斜率。恒星反馈在高气体密度下变得无效的模型，或较弱的AGN反馈与较高的占空比，产生强透镜，总质量密度斜率接近等温（即-d log（ρ）/d log（r）$\approx$ 2.0）和斜率分布统计上与SLACS和BELLS中观察到的强透镜星系一致。与更异质的SL 2S透镜星系样品的一致性仅略差。因此，对强透镜选择星系的观测似乎有利于大质量星系中反馈相对较弱的模型。
2021-03-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
The inner structure of early-type galaxies in the Illustris simulation
早型星系为冷暗物质宇宙学的预测和进入星系形成模型的重子物理假设提供了独特的检验。本文利用Illustris模拟研究了早型星系的三个主要性质，即恒星轨道各向异性、中心暗物质分数和中心径向密度斜率的相关性，以及自$z=1.0$以来它们的红移演化。我们发现，较低质量的星系或星系在较高的红移往往是蓝色的休息帧的颜色，有较高的中心气体分数，并具有更多的切向各向异性轨道和陡峭的中心密度斜率比他们的高质量或低红移的同行，分别。投影中心的暗物质的有效半径内的分数显示了一个非常温和的质量依赖，但正相关的星系有效半径由于光圈效应。通过结合强透镜测量与单孔径运动学得到的中心密度斜率被发现不同于真实密度斜率。我们确定系统偏差在这种测量是由于两个常见的建模假设，各向同性恒星轨道分布和幂律密度分布。我们还比较了早期类型的星系的属性，从现有的星系和强透镜调查，我们发现在一般广泛的协议，但也有一些紧张局势，这构成了一个潜在的挑战，恒星形成和反馈模型所采用的模拟。
2017-04-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Mass dependent Evolution of Field Early-Type Galaxies Since z=1
本文给出了0.5<z<1.0的场早型星系的基本面。我们的项目是我们努力了解早期星系在不同环境中的形成和演化的延续。目标星系是从双子座/HST星系团计划全面且均匀的数据集中选出的。远场早型星系遵循一个陡峭的FP关系相比，本地FP。FP斜率的变化可以解释为质量依赖性演化。对于0.8<z<1的高红移星系团中的星系团早型星系也有类似的结果。因此，FP的斜率变化似乎与星系的环境无关。
2010-02-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
On the average density profile of dark-matter halos in the inner regions of massive early-type galaxies
我们研究了39个红移z < 0.3的大质量早型透镜星系的样本，以确定最内层区域平均暗物质密度分布的斜率。我们保持强透镜和恒星星族合成模型尽可能简单的测量星系总质量和发光质量。通过将星系的爱因斯坦半径和暗物质投影质量的值与星系的有效发光半径和质量的值进行重新标度，我们合并了样本中所有星系的数据。我们发现，在有效半径值的0.3和0.9倍之间，暗物质投影密度分布的平均对数斜率为-1.0 +/-0.2（即，近似等温）或-0.7 +/-0.5（即，浅于等温），如果，分别，一个恒定的Chabrier或更重，Salpeter-like恒星IMF被采用。这些结果提供了积极的证据的影响的重子分量的星系暗物质晕的收缩，相比的预测暗物质-只有宇宙学模拟，并打开一个新的方式来测试模型的结构形成和演化的标准LCDM宇宙学方案。
2012-02-16 astro-ph.CO
Probing high scale seesaw and PBH generated dark matter via gravitational waves with multiple tilts
提出高尺度跷跷板与PBH蒸发暗物质可通过具有多个谱断裂的引力波背景同时探测，发现暗物质质量与引力波谱转折点频率存在相关性，可在未来实验中验证。
2024-03-27 astro-ph.CO hep-ph
The effect of dry mergers on the color-magnitude relation of early-type galaxies
我们调查的干合并的颜色-星等关系（CMR）的星系的效果，并发现合并的层次模型预测的结果在一个红色的序列，比较以及与观察到的低红移关系。从斯隆数字巡天数据发布6中选择的29，000个早期星系的样本显示，CMR的亮端比暗端具有更浅的斜率和更小的散射。这种星等依赖性是由一个简单的玩具模型预测的，在这个模型中，富含气体的星系合并通过淬灭它们的恒星形成而将星系移动到“创造红序列”（CRS），而随后的红色，缺乏气体的星系之间的合并（所谓的“干”合并）沿着关系移动星系。我们使用星系合并树从半解析模型的星系形成，以测试这种效果的幅度，并找到一个斜率的变化，在明亮的一端，括号的意见，使用气体分数阈值为10-30%，分离湿和干合并。一个更现实的模型，包括散射在CRS表明，干合并减少了散射在明亮的结束。与先前的声明相反，在观测到的CMR中的小分散因此不能用于约束干合并的量。
2009-05-27 astro-ph.CO
Angular momentum transfer and the size - mass relation in early - type galaxies
早型星系（ETG）在大小-质量平面上定义了一条狭窄的带，这是由于观测到的有效半径$R_{eff}$和恒星总质量$M_{\star}$之间的相关性。当以对数单位表示时，确实观察到线性关系$\log{R_{eff}} \propto γ\log{M_{\star}}$，但是斜率$γ$偏离了典型的$γ= 1/2$值，该值可以针对球对称各向同性系统天真地预测。在这里，我们建议，角动量转移到恒星的组成部分诱导的速度空间中的各向异性，从而导致修改后的分布函数（DF）。假设具有Osipkov-Merritt型各向异性的DF，导出了DF中尺寸-质量关系的斜率$γ$与角动量项的斜率$α$之间的解析关系.通过这个简单的模型，我们能够恢复观察到的$γ$值，前提是$α$被适当地设置。结果表明，$\sim 0.6 r_a$内部切向、外部径向的各向异性轮廓，以$r_a$为各向异性半径，能够再现大质量（$M_{\star} \ge 2 \times 10^{10} \ h^{-1} {\rm M}_{\odot}$）椭圆星系所观测到的尺寸-质量关系。
2009-06-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
Early-type galaxy density profiles from IllustrisTNG: II. Evolutionary trend of the total density profile
利用IllustrisTNG研究了早型星系（ETGs）总密度剖面的演化趋势。为此，我们跟踪ETG从$z=0$到$z=4$，并测量其主要祖先的总密度分布的幂律斜率$γ^{\prime}$。我们发现，他们的$γ^{\prime}$陡峭的平均在$z\sim4-2$，然后变得更浅，直到$z=1$，之后他们几乎保持不变，除了一个剩余的趋势，成为更浅的$z=0$。我们还比较了ETG在不同的红移，选择基于其光度分布和恒星质量的统计样本。由于不同的选择效应，统计样本的平均斜率遵循修改的进化趋势。自$z=3$开始，它们单调下降，在$z\approx 1$之后，它们几乎保持不变，向$z=0$略有增加。这些演化趋势对两个样本来说都是依赖于质量的，低质量星系通常比质量更大的星系具有更陡峭的斜率。最近过渡到ETG的Galerkin具有更陡峭的平均斜率，因为它们在任何给定的红移下都更小，更紧凑。通过分析合并和活动星系核反馈对前身星演化的影响，我们推测了ETG等温性的多相路径：与快速湿合并相关的耗散倾向于使$γ^{\prime}$从$z=4$变陡到$z=2$，而随后的活动星系核反馈（特别是在动力学模式下）使$γ^{\prime}$从$z=2$变浅到$z=1$ .之后，从$z=1$到$z=0$的被动演化，主要是通过贫气体合并，温和地减少了$γ^{\prime}$，并保持了接近等温的整体质量分布。
2019-11-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Structure & Dynamics of Massive Early-type Galaxies: On Homology, Isothermality and Isotropy inside one Effective Radius
基于58个SLACS强透镜早型星系的直接总质量和恒星速度色散测量，我们发现，在一个有效半径内，M_eff >= 3 × 10^10 M_sun的大质量椭圆星系可以很好地近似为一个幂律椭球，其平均对数密度斜率<gamma '_LD> = -dlog（rho_tot）/dlog（r）=2.085^{+0.025}_{-0.018}（平均随机误差），β_r=0，± 0.1（系统）和σ_γ ' <= 0.20^{+0.04}_{-0.02}固有散射（所有误差指示68% CL）。尽管星系间的密度-斜率存在内在差异，但我们发现γ '_LD与星系质量（M_eff）、重标半径（R_einst/R_eff）或红移无关。基于比例关系，平均对数密度斜率可以以完全独立于动力学的替代方式导出，得到<γ '_SR>=1.959 +-0.077。两个值之间的协议达到<beta_r>=0.45 +- 0.25，符合轻度径向各向异性。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的增加而增加：M_eff ~ L_{V,eff} ^（1.363+-0.056）。我们的结论是，大质量早型星系的结构接近同源的接近等温的总密度分布（<= 10%的内禀散射），最多有一些温和的径向各向异性。我们的研究结果提供了新的观测限制星系形成和演化的情况下，覆盖四个陀螺回看时间。
2009-08-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
21 Balmer Jump Street: The Nebular Continuum at High Redshift and Implications for the Bright Galaxy Problem, UV Continuum Slopes, and Early Stellar Populations
本文结合理论模型与JWST/NIRSpec的58个星系样本，研究高红移强星云连续谱对UV光度、斜率、ξ_ion及光谱特征的影响，并解释亮星系异常与早期恒星及电离源性质。
2025-07-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
Hierarchical Formation of Dark Matter Halos and the Free Streaming Scale
最小的暗物质晕首先在早期宇宙中形成。根据最近的研究，这些晕的中心密度尖点比像$ρ\propto r^{-(1.5-1.3)}$这样的更大的晕和尺度要陡得多。我们目前的结果非常大的宇宙学$N$体模拟的层次形成和演化的晕在很宽的质量范围内，从最小的晕的形成。我们证实了早期的研究，即在自由流动尺度下，内密度尖点在晕中更陡峭。尖点斜率随着晕质量的增加而逐渐变浅。质量比最小晕大50倍的晕的斜率约为$-1.3$。内坡与崩塌期之间没有很强的相关性。在自由流尺度之上的晕的尖点斜率似乎主要由于主要的合并过程而减小。在目前的宇宙中，估计的浓度预计为$60-70$，与理论模型和早期的模拟一致，并排除了简单的幂律质量浓度关系。微晕可能仍然存在于目前的宇宙中，具有相同的陡峭密度分布。
2014-05-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Systematic variation of the stellar Initial Mass Function with velocity dispersion in early-type galaxies
星系形成理论的一个重要组成部分是恒星初始质量函数（IMF），它描述了恒星形成区域中恒星质量的母源分布。我们目前的观测证据在早期型星系（ETGs）的样本中心速度色散和几个吸收功能的强度之间的紧密相关性敏感的低质量恒星的存在。我们的样本包括来自SPIDER调查的约40，000个ETG（z<0.1）。将从斯隆数字巡天中提取的数据进行组合，排除噪声数据和具有来自大地线的污染的光谱，从而产生一组18个堆叠光谱，具有高信噪比（S/N> 400每A）。IMF敏感线强度和光谱拟合的综合分析与最新的国家的最先进的人口合成模型（MILES模型的扩展版本）。IMF斜率和速度色散之间存在一个显着的趋势，在最大质量的星系中，低质量恒星过多。虽然我们强调IMF斜率的准确值需要对化学成分（如[a/Fe]甚至单个元素丰度比）进行详细分析，但观察到的趋势表明，低质量ETG更适合Kroupa型IMF，而大质量星系需要底部重的IMF，在速度色散超过200 km/s时超过Salpeter斜率。
2012-10-11 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
Testing Modified Newtonian dynamics through statistics of velocity dispersion profiles in the inner regions of elliptical galaxies
修正牛顿动力学（MOND）提供了一个替代暗物质的范例，它成功地拟合和预测了旋转盘星系的丰富现象。也有人试图在色散支持的早型星系中测试MOND，但目前还不清楚MOND是否能符合早型星系的各种经验性质。作为在椭圆星系中严格检验MOND的一种方法，我们在各种VD各向异性假设下，计算了MOND预测的$\sim 2000$近圆SDSS椭圆星系内部区域的速度色散分布（VDP），然后将预测的VDP斜率分布与用基本相同的标准选取的11个ATLAS 3d星系的观测分布进行了比较。我们发现，MOND模型参数化的插值函数，以及旋转星系也可以重现所观察到的分布的VDP斜率仅基于所观察到的恒星质量分布没有DM或任何其他星系到星系的变化因素。这是显着的，因为牛顿动力学与DM需要一个特定的量和/或配置文件的DM为每个星系，以重现所观察到的分布的VDP斜率。当我们使用基于MOND的球形Jeans方程分析非圆形星系样本时，与近圆形样本相比，我们没有发现VDP斜率分布的平均属性有任何系统性差异。然而，与以前的研究MOND通过个别分析的椭圆星系，不同的MOND插值函数或VD各向异性可能会导致系统的变化，在VDP斜率分布，表明VDPs的统计分析可以用来约束特定的MOND模型与VDP斜率的准确测量或VD各向异性的先验约束。
2015-05-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
SEAGLE--III: Towards resolving the mismatch in the dark-matter fraction in early-type galaxies between simulations and observations
星系中心的暗物质部分对星系形成过程中的反馈过程很敏感。强引力透镜在精确测量大质量早型星系中的暗物质分数方面一直是有效的。在这里，我们比较了投影暗物质分数的早期类型的星系推断从SLACS强透镜调查，从EAGLE，Illustris，和IllustrisTNG流体动力学模拟。以前与一些模拟的比较显示了很大的差异，与模拟星系相比，在观测到的强透镜星系的有效半径的一半内，推断出的暗物质分数要高出2-3倍。在这里，我们报告之间的EAGLE和SLACS的暗物质分数内的有效半径和有效半径的一半作为星系的恒星质量，有效半径和总质量密度斜率的函数很好的协议。然而，对于IllustrisTNG和Illustrris，暗物质分数低于观察到的。这项工作始终假设一个Chabrier IMF，这表明一个不同的IMF（尽管不排除）是没有必要解决这种不匹配。EAGLE与Illustris和IllustrisTNG之间恒星反馈模型的差异可能是导致它们的暗物质分数和密度斜率差异的主要原因。
2021-11-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
SDSS-IV MaNGA: The Spatially Resolved Stellar Initial Mass Function in $\sim$400 Early-Type Galaxies
由于其独特的空间分辨率、波长覆盖范围和样本大小的组合，MANGA提供了对星系中IMF斜率进行精确空间分辨测量的机会。我们推导出年龄、元素丰度和IMF斜率的径向梯度，分析了366个质量为$9.9 - 10.8\;\log M/M_{\odot}$的早期星系的堆叠光谱到半光半径的光学和近红外吸收特征。我们发现平坦的年龄梯度和[ $α$ /Fe]比，以及金属丰度的负梯度，与文献一致。我们进一步推导出显着的负梯度的[Na/Fe]比与星系中心被很好地增强钠丰度高达0.5德克斯。最后，我们发现一个梯度的IMF斜率与底部重IMF的中心（典型的质量过剩因子为1.5）和银河系型IMF的半光半径。这种模式是质量依赖的，在我们的样本中质量最低的星系在银河系IMF周围只有一个浅梯度。我们的结果意味着本地IMF- $σ$关系的星系内甚至比全球的关系更陡峭，并暗示对本地金属丰度的IMF变化背后的主导因素。我们还采用不同的恒星星族模型在我们的分析和径向IMF梯度被发现独立的恒星星族模型使用。对Wing-Ford带的类似分析提供了不一致的结果，并进一步证明了测量和建模这一特殊特征的困难。
2018-03-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
