折射引力下 DiskMass 巡天星系的动力学

我们检验折射引力（RG）能否在不借助暗物质的情况下描述盘星系的动力学。RG 是一种经典引力理论，其中标准泊松方程被引力介电常数 $\epsilon$ 修正，$\epsilon$ 是局域质量密度的通用单调函数。我们利用 DiskMass 巡天（DMS）中 30 个星系的旋转曲线和垂直速度弥散来确定 $\epsilon$。在考虑观测偏差后，RG 以与 SPS 模型一致的质量-光比以及与观测相符的盘厚度描述了运动学轮廓。我们的结果依赖于为每个星系设定 $\epsilon$ 的三个自由参数。然而，我们表明这些参数在星系间的差异可归因于统计涨落。我们采用一种近似方法寻找一组单一参数，其可能恰当描述整个样本的运动学，并暗示 $\epsilon$ 的普适性。最后，我们表明单个旋转曲线的 RG 模型只能部分描述径向加速度关系（RAR）。显然，在低的牛顿加速度下，RG 模型低估了 0.1–0.3 dex 的观测加速度。另一个问题是在远超 5$\sigma$ 的显著性下，RAR 模型残差与三个星系径向依赖性质之间的强相关，而 DMS 数据仅对其中两个性质显示出显著性超过 4$\sigma$ 的较弱相关。这些相关性可能产生了 RG 模型的非零内禀散射，这与不同于 DMS 的星系样本所观测到的零内禀散射相矛盾。需要进一步研究来评估 RAR 中的这些差异是源于 DMS 样本（其可能不适合推导 RAR），还是 RG 真正的失败。