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变色龙场如何使具有尖点的矮星系呈现核状结构

宇宙学与河外天体物理 2015-04-16 v1 星系天体物理 广义相对论与量子宇宙学

摘要

存在一种与物质非最小且普遍耦合的标量场,可以在宇宙学尺度上增强引力,同时在太阳系附近恢复广义相对论。在中间区域,运动学推断的质量相对于潜在的物质分布会经历额外的径向依赖性,这是由随着距离银河系中心增加而引力增强引起的。同样的效应会影响子晕的内部运动学,导致尖点状物质分布呈现出核状特征。以变色龙模型为例,我们通过追踪从银河系晕外围到内部的标量场,同时拟合 Fornax 和 Sculptor 矮椭球星系中经化学动力学区分的红巨星群的观测速度弥散,来论证这一效应。虽然在标准引力下这些观测表明矮星系的物质分布是核状的,但我们发现,在存在变色龙场的情况下,假设尖点的 Navarro-Frenk-White 轮廓与数据完全兼容。重要的是,变色龙模型还预测了两个恒星子成分之间存在斜率,这在牛顿引力中会被解释为矮星系中心的物质耗尽。因此,观察到这种看似病态的情景可能作为存在变色龙场或类似引力修正的“确凿证据”,且独立于重子反馈效应。一般而言,测量银河系矮星系的动力学质量剖面比从太阳系屏蔽尺度推断出的约束更强,因为这些矮星系位于距晕中心更远的位置。

关键词

引用

@article{arxiv.1407.7862,
  title  = {How chameleons core dwarfs with cusps},
  author = {Lucas Lombriser and Jorge Peñarrubia},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1407.7862},
  year   = {2015}
}

备注

5 pages, 1 figure