宇宙学、星系与星系团的引力理论

一种修正引力理论解释了早期宇宙与晚期宇宙学以及星系和星系团动力学。修正引力（MOG）理论通过三个额外自由度推广广义相对论（GR）：一个标量场 $G$，增强牛顿引力常数 $G_N$ 的强度；一个引力性的自旋 1 矢量引力子场 $\phi_\mu$；以及超轻自旋 1 引力子的有效质量 $\mu$。对于 $t < t_{\rm rec}$（其中 $t_{\rm rec}$ 表示复合与再电离时刻），矢量引力子密度 $\rho_\phi > \rho_b$，其中 $\rho_b$ 为重子密度；而对于 $t > t_{\rm rec}$，我们有 $\rho_b > \rho_\phi$。物质密度由 $\Omega_M=\Omega_b+\Omega_\phi+\Omega_r$ 参数化，其中 $\Omega_r=\Omega_\gamma+\Omega_\nu$。对于 Planck 合作组得到的宇宙学参数值，CMB 声学振荡功率谱、偏振与透镜数据可如同在 $\Lambda$CDM 模型中那样被拟合。当重子密度 $\rho_b$ 主导晚期宇宙时，MOG 在不依赖主导性暗物质的情况下解释了星系旋转曲线、星系团动力学、星系透镜以及星系团物质功率谱。