全局二次势对星系旋转曲线的影响

我们对一个包含110个旋涡星系的可用样本进行了共形引力拟合，并在此报告了其中20个旋转曲线数据点延伸至距星系中心最远的星系。我们识别出一个由宇宙背景不均匀性诱导的、类德西特全局势项$V(r)=-\kappa c^2r^2/2$对这20个星系数据集的影响。这个二次项伴随着一个与宇宙背景本身相关的全局线性势项$V(r)=\gamma_0c^2r/2$。我们发现，当这两个势项与星系内局部发光物质产生的贡献结合时，共形理论能够解释整个110个星系样本中观测到的旋转曲线系统性，而完全不需要任何暗物质。这两个全局系数被确定为全局量级，即$\kappa =9.54\times 10^{-54} {\rm cm}^{-2}$和$\gamma_0=3.06\times 10^{-30}{\rm cm}^{-1}$，我们的研究表明，援引暗物质的存在可能仅仅是在纯粹的局部星系术语中描述全局效应的尝试。由于二次势项为负号，星系只能支持距离不超过$\gamma_0/\kappa = 3.21\times 10^{23} {\rm cm}$量级的束缚轨道，因此全局物理对星系的大小施加了一个自然极限。