Universal IMF versus dark halo response in early-type galaxies: breaking the degeneracy with the Fundamental Plane
Notice bibliographique
Résumé
We use the relations between aperture stellar velocity dispersion (σap), stellar mass (MSPS) and galaxy size (Re) for a sample of ∼150 000 early-type galaxies from Sloan Digital Sky Survey/DR7 to place constraints on the stellar initial mass function (IMF) and dark halo response to galaxy formation. We build λ cold dark matter-based mass models that reproduce, by construction, the relations between galaxy size, light concentration and stellar mass, and use the spherical Jeans equations to predict σap. Given our model assumptions (including those in the stellar population synthesis models), we find that reproducing the median σap versus MSPS relation is not possible with both a universal IMF and a universal dark halo response. Significant departures from a universal IMF and/or dark halo response are required, but there is a degeneracy between these two solutions. We show that this degeneracy can be broken using the strength of the correlation between residuals of the velocity–mass (Δlog σap) and size–mass (Δlog Re) relations. The slope of this correlation, ∂VR ≡ Δlog σap/Δlog Re, varies systematically with galaxy mass from ∂VR ≃ −0.45 at MSPS ∼ 1010 M⊙ to ∂VR ≃ −0.15 at MSPS ∼ 1011.6 M⊙. The virial Fundamental Plane (FP) has ∂VR = −1/2, and thus we find that the tilt of the observed FP is mass dependent. Reproducing this tilt requires both a non-universal IMF and a non-universal halo response. Our best model has mass-follows-light at low masses (MSPS ≲ 1011.2 M⊙) and unmodified Navarro, Frenk and White haloes at MSPS ∼ 1011.5 M⊙. The stellar masses imply a mass-dependent IMF which is ‘lighter’ than Salpeter at low masses and ‘heavier’ than Salpeter at high masses.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,008 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».