比较暗物质模型、修正牛顿动力学与修正引力在解释星系旋转曲线中的应用
广义相对论与量子宇宙学
2017-05-10 v1 星系天体物理
摘要
我们比较了六种模型（包括重子模型、两种暗物质模型、两种修正牛顿动力学模型和一种修正引力模型）在解释星系旋转曲线方面的表现。对于暗物质模型，我们分别假设暗晕具有 NFW 轮廓和核修正轮廓。对于修正牛顿动力学模型，我们讨论了 Milgrom 的 MOND 理论，并采用了两种不同的插值函数，即标准插值函数和简单插值函数。至于修正引力，我们聚焦于 Moffat 的 MSTG 理论。我们将这些模型拟合到 9 个高表面亮度和 9 个低表面亮度星系的观测旋转曲线上。我们应用贝叶斯信息准则和赤池信息准则来检验每个模型的拟合优度。结果发现，六种模型中没有一种能很好地拟合所有星系的旋转曲线。有两个星系可以通过不涉及非发光暗物质的重子模型得到最佳拟合。MOND 能够拟合数量最多的星系，而只有一个星系能被 MSTG 模型最佳拟合。核修正模型能较好地拟合约一半的 LSB 星系，但无法拟合任何 HSB 星系；而 NFW 模型只能拟合一小部分 HSB 星系，但无法拟合任何 LSB 星系。这可能意味着过于简化的 NFW 和核修正轮廓无法很好地模拟假设的暗物质晕。
引用
@article{arxiv.1703.06282,
title = {Comparing the dark matter models, modified Newtonian dynamics and modified gravity in accounting for the galaxy rotation curves},
author = {Xin Li and Li Tang and Hai-Nan Lin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1703.06282},
year = {2017}
}
备注
12 pages, 3 figures