利用 Gaia DR3 探索银河系旋转曲线：Lambda-CDM、MOND 与通用相对论方法的比较

随着 Gaia DR3 的发布，我们扩展了于前一工作中启动的银河系旋转曲线动力学模型比较。利用对 719143 颗年轻盘星的光学和光谱数据进行分析（范围 $|z|<1$ kpc 和 $R \simeq 19$ kpc），我们研究了 MOND 和 $\Lambda$CDM 框架在描述观测旋转速度方面的准确性，除去之前研究的模型，如具有 Navarro-Frenk-White 暗黑质量 halo 的经典模型和通用相对论模型。我们发现，包括 MOND 和 $\Lambda$CDM 在内的所有模型在表示观测旋转速度方面在统计上等价。然而，$\Lambda$CDM 采用 Einasto 密度轮廓并受制于其参数的 cosmological 约束，分配的暗黑质量比采用 Navarro-Frenk-White 概率轮廓的模型更多，估计的 virial 质量为 $1.5\text{-}2.5 \times 10^{12} \, {\rm M}_{\odot}$ ——这一数值显著高于 recent 文献中所报告的值。在 $10\text{-}15$ kpc 之外，对于所有模型，non-Newtonian/non-baryonic 对旋转曲线的贡献都被发现变得占主导地位。我们的结果表明，需要进一步探讨通用相对论、暗黑质量以及引力动力学的 alternative 理论在塑造银河系旋转曲线方面的作用。