质量差异-加速度关系的统计研究

我们利用质量差异-加速度关系（星系中总质量与可见质量之比同加速度之间的相关性；MDAR）来检验星系-暗物质晕联系 (galaxy-halo connection)。我们使用一组 16 个统计量来分析 MDAR，这些统计量量化了其四个最重要的特征：形状、散布、存在“特征加速度尺度”以及其残差与其他星系属性的相关性。我们构建了 LCDM 中星系-晕联系的经验框架，以生成这些统计量的预测，从常规相关性（晕丰度匹配；AM）出发，并在需要时引入更多相关性。与 SPARC 数据比较，我们发现：1) MDAR 的近似形状很容易被 AM 复现，且没有证据表明暗物质变得可忽略时的加速度在数据中的散布小于 AM 模拟；2) 即使在保守假设下，AM 显著过高预测了该关系的散布及其在低加速度下的归一化，而且平均而言将暗物质放置得离星系中心过近；3) MDAR 提供了 2 西格玛证据，表明在固定恒星质量下星系大小与哈勃类型同晕质量或集中度呈反相关。我们的分析为从 MDAR 等关系自底向上确定星系-晕联系奠定了基础，为特定星系形成模型提供了具体的统计检验，并更清晰地聚焦于星系运动学赋予 LCDM 与修正引力替代理论的相对证据。