详细太阳系动力学作为暗物质假说的探测手段
摘要
在暗物质范式内，通过引入主导性暗物质晕来解释星系尺度的观测轨道动力学，也必然意味着动力学摩擦效应的出现。在星系晕中运行的卫星星系、球状星团甚至恒星，会扰动所遇到的暗物质粒子的平衡轨道，从而在晕中任何扰动体周围产生略微增强的暗物质密度的拖尾尾迹。一个轨道天体与构成它的暗物质粒子之间引力相互作用的主要效应，是出现一种摩擦拖曳力，缓慢地从扰动体中移除能量和角动量。尽管这一效应可能有助于促成相互作用中形成星系的组分实际并合，但在较小的恒星尺度上它变得可忽略。然而，拖尾尾迹仍将存在。在本快报中，我表明与太阳相关的相应暗物质尾迹，将构成对太阳系动力学的一个微小但共振性的扰动，而该扰动可被排除，因为当前的激光与射电测距测量精度现已比该尾迹所暗示的轨道扰动幅度高出一个数量级以上。任何此类探测的缺失意味着太阳上不存在动力学摩擦拖尾尾迹，这反过来强烈不支持将暗物质作为星系尺度观测引力异常的解释。
引用
@article{arxiv.1901.10605,
title = {Detailed Solar System dynamics as a probe of the Dark Matter hypothesis},
author = {X. Hernandez},
journal= {arXiv preprint arXiv:1901.10605},
year = {2019}
}
备注
The relevant force in the calculation of the perturbation felt by a planet with respect to the sun should not be the total acceleration due to the dark matter wake (as in the original manuscript), but the residual after subtracting the acceleration felt by the sun. This has been corrected in version 2. The final limits on the local dark matter density are of rhoDM< 0.0015 M_{\odot} pc^{-3}