修正引力模型中的星系旋转曲线

在这项工作中，我们研究在引力势中引入 Yukawa 项的修正引力模型框架下解释星系旋转曲线的可能性。我们包含暗物质并假设第五力与暗物质和重子物质的耦合不同。我们的目标是通过使用来自 SPARC 星表的 40 个星系旋转曲线数据集来约束修正引力参数 $\beta$ 和 $\lambda$，即分别为 Yukawa 第五力的强度和作用范围。我们包含重子气体、盘和核球成分，以及一个 NFW 暗物质晕。除两个全局 Yukawa 参数外，每个星系旋转曲线由三个自由参数建模。我们发现，对于 $655$ 个自由度，Yukawa 项的加入将 $\chi^2$ 从 $680.75$ 改善到 $536.23$。作为全局最佳拟合，我们得到 $\beta = 0.34\pm0.04$ 和 $\lambda = 5.61\pm0.91$kpc，且暗物质含量平均比无 Yukawa 项时少 20%。相对于标准引力参数化，NFW 轮廓加 Yukawa 项的贝叶斯证据高于 8$\sigma$。