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星系动力学追踪低于 de Sitter 加速度尺度的背景宇宙学证据

星系天体物理 2017-10-18 v1

摘要

星系动力学探测了低于 de Sitter 加速度尺度 adS=cHa_{dS}=cH 的弱引力,其中 cc 为光速,HH 为哈勃参数。低红移和高红移星系因此提供了一种在演化宇宙学中探测弱引力的新手段,其满足 H(z)=H01+ωm(6z+12z2+12z3+6z4+(6/5)z5)/(1+z)H(z)=H_0\sqrt{1+\omega_m(6z+12z^2+12z^3+6z^4+(6/5)z^5)}/(1+z),且具有重子物质含量 ωm\omega_m,在本地宇宙巡天中与 H0H_0 无张力。星系旋转曲线显示,在质量为 M=1011MM11M=10^{11}M_\odot M_{11} 的星系中,跨越过渡半径 rt=4.7\mboxkpcM111/2(H0/H)12r_t = 4.7\,\mbox{kpc}\,M_{11}^{1/2}(H_0/H)^\frac{1}{2},弱引力 aN<adSa_N<a_{dS} 下存在异常的星系动力学行为,其中 aNa_N 是基于重子物质含量的牛顿加速度。我们将这种行为归因于源自纠缠熵的惯性全息起源,该起源在 aN=adSa_N=a_{dS} 处引入了一个 C0C^0 onset,其渐近行为由满足 a0=ω0/2πa_0=\omega_0/2\pi 的 Milgrom 参数描述,其中 ω0=1qH\omega_0=\sqrt{1-q}H 是宇宙视界的一个本征频率。扩展了 Lellie 等人 (2016) 早期在红移 z0z\sim0 处覆盖 0.003aN/adS10.003\lesssim a_N/a_{dS}\lesssim1 的数据对比,发现 Genzel 等人样本在红移 0.854z2.2820.854\le z\le 2.282 处的适度异常行为主要是由于接近弱引力 C0C^0 onset 的聚集 0.36aN/adS10.36\lesssim a_N/a_{dS}\lesssim1 以及 a0a_0 高达 65% 的增加。

关键词

引用

@article{arxiv.1709.05944,
  title  = {Evidence for galaxy dynamics tracing background cosmology below the de Sitter scale of acceleration},
  author = {Maurice H. P. M. van Putten},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1709.05944},
  year   = {2017}
}

备注

to appear in ApJ