基于超流体暗物质的星系质光比
星系天体物理
2022-08-04 v2 广义相对论与量子宇宙学
摘要
我们进行旋转曲线拟合以检验超流体暗物质模型。除了验证所得拟合合理地匹配旋转曲线数据外,我们旨在根据两个标准评估其令人满意的程度,即所得恒星质光比是否合理,以及拟合是否落入超流体暗物质类似于修正牛顿动力学(MOND)的 regime。我们将超流体暗物质模型拟合到SPARC样本中169个星系的旋转曲线。我们发现,就恒星星族而言,用超流体暗物质获得的质光比总体可接受。然而,最佳拟合质光比对星系大小存在不自然的依赖:巨星系的质光比系统性低于矮星系。第二个发现是,超流体经常在如下regime中最佳拟合旋转曲线:若不单独为每个星系调整边界条件,超流体的力无法类似于MOND。在那种情况下,我们不再能期望超流体暗物质重现使MOND具有吸引力的现象学观测标度关系。另一方面,若仅考虑其力良好近似MOND的解,则超流体的总质量与引力透镜数据存在张力。我们得出结论:即便超流体暗物质的最佳拟合仍因两个原因而不令人满意。首先,所得恒星质光比显示出随星系大小的不自然趋势。其次,拟合未落入自动类似于MOND的regime,而若强制拟合如此,则总暗物质质量与强透镜数据存在张力。
引用
@article{arxiv.2201.07282,
title = {Galactic Mass-to-Light Ratios With Superfluid Dark Matter},
author = {Tobias Mistele and Stacy McGaugh and Sabine Hossenfelder},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.07282},
year = {2022}
}
备注
29 pages, 29 figures, published version