动力学摩擦对暗物质假设的约束:跨天文尺度的检验
星系天体物理
2025-11-07 v1
摘要
动力学摩擦意味着对任何暗物质粒子假设系统的一致性检验,即这些系统的轨道动力学需要超过牛顿引力下可直接探测的质量。引入暗物质星状体为主导假设,也意味着这些轨道存在衰减 timescales。因此产生一个自洫约束,即结果轨道衰减 timescales 必须长于所需系统的寿命。虽然此类约束常常轻易通过,但动力学摩擦 timescales 对轨道标记物质量和轨道半径以及暗物质粒子密度和速度离散的组合依赖性,导致存在多个天文系统其中此类一致性测试被失败。本文综述了来自超轻矮星系中恒星、星系棒、卫星星系,特别是来自两颗星系(Magellanic Clouds)多期互轨道,以及邻近 M81 星系团的案例,这些星系的恒星形成历史最近被推断;在引入足够暗物质以解释观测到的运动学后,导致轨道衰减 timescales 短于系统寿命。综合这些观测,这些观测排除了暗物质星状体作为解释这些系统运动学的合理解释。
引用
@article{arxiv.2511.03776,
title = {Dynamical Friction Constraints on the Dark Matter Hypothesis Across Astronomical Scales},
author = {X. Hernandez and Pavel Kroupa},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.03776},
year = {2025}
}
备注
in press in Universe, 28 pages, 5 figures, 1 table