暗物质：广义相对论预测能力的新证明
综合物理
2015-07-01 v4 广义相对论与量子宇宙学
摘要
在没有观测或理论修正的情况下，牛顿引力和广义相对论似乎都无法解释宇宙大尺度结构的引力行为。暗物质的假设在不修改理论的情况下解决了这个问题。但它意味着宇宙中的大多数物质必须是未观测到的物质。另一种解决方案是修改引力定律。在本文中，我们研究第三种方式，它既不修改引力也不修改物质分布，而是通过对星系团使用一个新的物理假设。与牛顿引力相比，广义相对论（在其线性化近似中）导致在不改变引力场的情况下增加一个新生分量。众所周知，对于星系而言这个分量太小而无法解释暗物质。但我们将看到星系团能够产生显著的分量并包裹宇宙的大尺度结构。我们表明该包裹分量的大小足够小以与当前实验结果一致，在我们尺度上不可探测，但在星系尺度上可探测并解释暗物质，特别是星系的自转速度、矮卫星星系的自转速度、星系内暗物质的预期数量以及 CMB 中测量的暗物质参数 \_dm 的预期实验值。该解暗示了可检验的后果，使其区别于其他理论：暗物质随到星系团中心的距离而减少，靠近星系团中心的星系有大量暗物质，孤立星系没有暗物质，矮卫星星系在靠近超星系平面的平面内运动，两个邻近星系团自旋矢量的取向相近，同一星系团中几乎所有星系的自旋矢量取向位于同一半空间，存在极罕见星系其盘的两部分以相反方向旋转……
引用
@article{arxiv.1503.07440,
title = {Dark matter, a new proof of the predictive power of general relativity},
author = {Stéphane Le Corre},
journal= {arXiv preprint arXiv:1503.07440},
year = {2015}
}