混合度规 -Palatini 引力中的星系旋转曲线

通常，星系周围测试粒子的动力学以及相应的质量缺失问题，是通过假设存在一种假想的暗物质来解释的。事实上，旋转曲线的行为显示，在重子物质分布附近存在一个恒定速度区域，随后在远距离处迅速衰减。在这项工作中，我们考虑了一种可能性，即围绕星系引力的测试粒子的旋转速度行为可以在最近提出的混合度规 -Palatini 引力理论框架内得到解释。后者是通过在 Palatini 形式中用 $f(R)$ 项修改度规 Einstein-Hilbert 作用量而构建的。研究表明，即使标量场非常轻，该理论也能统一局部约束和晚期宇宙加速。在中间星系尺度上，我们明确展示了在混合度规 -Palatini 模型中，切向速度可以明确表示为等效标量 - 张量描述中标量场的函数。还分析了利用恒星速度弥散来约束标量场形式和模型参数的可能性。此外，多普勒速度偏移也表示为标量场的函数。混合度规 -Palatini 模型中的所有物理量、几何量和数值参数都可以用可观测/可测量的参数来表示，例如切向速度、星系的重子质量、多普勒频移和恒星弥散速度。因此，所获得的结果开启了利用直接天文和天体物理观测在星系或河外尺度上检验混合度规 -Palatini 引力模型的可能性。