暗物质、旋转曲线与星系形态

在本论文中，我们研究暗物质现象学的若干方面及其在解释星系旋转曲线于大距离处变平方面的预测能力。第2章概述粒子物理标准模型、其对称性及可能扩展后，我们在第3章回顾关于暗物质的关键事实及各类暗物质模型。第4章讨论冷暗物质的一些替代方案，包括修正牛顿动力学（MOND）、超流体暗物质与涌现引力，并指出试图将这些框架推广至完整相对论设定时所遇到的困难。第5章我们转向探索一种完全不同的选项，即变平的旋转曲线反映了星系周围存在长球形暗物质核球或类弦物体，而无需对引力作任何红外修正。为检验该模型，我们拟合了若干星系旋转曲线，发现类弦细丝的存在在某些情况下使拟合质量提升约40–70%，而暗物质晕的形变仅带来约6–7%的 modest 改进。第6章给出若干总结性评述。