无暗物质矮星系对修正引力的约束

$19$个无暗物质矮星系的发现反直觉地为宇宙学$\Lambda$CDM标准模型提供了有力支持。它们的存在在暗物质以冷暗物质粒子形式出现的情景下得到很好解释。然而，定量探究修正引力模型需要何种条件以容纳这些星系的存在，以及这些模型需要何种额外自由度，是颇有意义的。为此，我们推导了一类广义修正引力模型在星系尺度上的动力学（位力定理）。我们区分了满足Jebsen-Birkhoff定理的理论与不满足该定理的理论。我们的目标是发展可区分暗物质究竟是引力理论的一部分还是一种粒子的检验。已发现的19个矮星系为修正引力模型提供了严格检验。我们的主要发现是：即便某个星系显示出极小乃至可忽略的暗物质痕迹（如近期所报道），修正引力总会给位力定理带来额外贡献。因此，若这些及更多星系被确认为缺乏（或可忽略）暗物质，而其他类似星系富含暗物质，则寻找修正引力以描述暗物质似乎是值得关注的。我们的结果可被未来的天文巡天用于在对暗物质作此描述的 astrophysical 尺度上对修正引力模型参数施加约束。