修正牛顿力学的基线模型 I：早期宇宙

在星系结构形成建模中，无论是冷暗物质(CDM)还是经典的修正牛顿动力学(MOND) (Milgrom [1]) 都难以轻易容纳早期大质量星系的出现 [2]。作为基线，我们提出了一种新的单度量宇宙，它符合 MOND 框架，因为在应力-动量张量中没有新物质，以重置冷暗物质可能起作用的宇宙学时间尺度。该度规在小尺度上中心质量的史瓦西度规与大尺度上膨胀宇宙的弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃尔克(FLRW)度规之间平滑插值，且没有离散边界。在 Baker [3] 提出的插值框架内，它是唯一的，其中牛顿自由落体速度扮演着膨胀背景中本动速度的角色。我们的模型看起来过时，因为它表面类似于空泡模型及其隐含的所有人为性，但传统空泡模型尽力隐藏边界效应，而我们模型中的所有新物理都来自一个 regime 到另一个 regime 的早期宇宙平滑过渡。该度规从 MOND 继承了加速度尺度 a0 的存在，低于该尺度牛顿引力被修正。这不再是传统 MOND [1] 中的常数，而是依赖于背景密度，最简形式为 a0 ~1/2 H^2 r，其中 r 是相关距离尺度。结果，在高红移处存在额外的强引力，我们认为在星系尺度上足以触发星系形成，而无需诉诸 LCDM 搜寻的那些熟悉目标。我们在此主要局限于星系和星系团距离。对于大尺度是否需要进一步成分我们不可知，但如果需要，该度规提供了坚实的基线。