暗物质晕与MOND彼此有多接近：基于Gaia DR2的三维检验

为区分银河系的不同引力势模型，我们基于Gaia DR2天体测量提供的运动学数据，在大的$(R,z)$位置范围内进行检验。借助容许三个运动积分的Jeans方程的完整形式，我们使用独立的$R$方向和$z$方向方程作为两个判别量($T_R$和$T_z$)。我们应用Binney等人提出的径向和垂直速度弥散空间分布公式，并成功将其推广到方位角分量$\sigma_\theta(R,z)$和$V_\theta(R,z)$；该解析形式避免了在Jeans方程计算中因观测空间分辨率有限而由数值微分引起的数值伪影，更重要的是降低了银盘运动学子结构的影响。结果表明，尽管当前运动学数据能够拒绝Moffat的修正引力(更不用说牛顿纯重子模型)，Milgrom的MOND仍未被拒绝。事实上，无论是仔细标定的援引球形暗物质(DM)晕的基准模型还是MOND，在几乎所有空间位置都与数据同样一致(除了两者可能在低-$|z|$位置各有问题)，无论使用何种示踪种群或何种有意义的密度剖面。由于我们使用的准线性MOND模型中完全没有自由参数，而重子参数在DM语境下实际上是精细调节的，这种有效的等价令人惊讶，并可能呼唤对这两种范式的超越性综合。