标量场暗物质模型受 McGaugh 观测重子加速度关联的限制

尽管标准宇宙学模型，即所谓的 $\Lambda$ 冷暗物质（“$\Lambda$CDM”），在宇宙学尺度上似乎与观测吻合良好，但众所周知其在星系尺度上存在若干不一致之处。为解决 $\Lambda$CDM 在小尺度上的问题，人们提出了替代模型，其中最为流行的提议之一便是宇宙中的暗物质由超轻玻色子构成，如今这是一个强有力的候选者。在本工作中，我们通过解析方法研究了将 SPARC 星表观测重子加速度关联与标量场暗物质模型相对照所产生的后果。我们进行此类分析时，既考虑了从结构形成模拟中提取的星系晕特征，也考虑了整个系统中存在其他非暗物质成分（如重子或超大质量黑洞）的情况。具体而言，我们针对近期一种声称该模型无法重现核心处恒定面密度、而与观测对一系列不同大小和形态星系的暗示相悖的观点进行了探讨。在此方向上，我们表明一旦计入整个星系系统中非暗物质成分的贡献，这一差异便可得到缓解。此外，我们发现质量 $m \simeq 1.41 \times 10^{-22}\ eV/c^2$ 能够复现我们所有的发现并正确拟合来自银河系星系的旋转曲线。