含重子的 ΛCDM 与 MOND：Magneticum 模拟中普适加速度尺度的时序演化
宇宙学与河外天体物理
2022-11-23 v2 星系天体物理
摘要
修正牛顿动力学（MOND）是标准冷暗物质（CDM）范式的一种替代理论，它提出在低加速度下修正牛顿运动定律，其特征是普适加速度尺度 a_0。它试图解释星系旋转曲线的观测，并预测星系中重子加速度与总加速度的特定标度关系，称为旋转加速度关系（RAR），也可等价表述为质量缺失加速度关系（MDAR）。这些关系在 SPARC 等观测数据中的出现，引发了对在使用标准 {\Lambda}CDM 模型的宇宙学模拟中是否存在类似关系的研究。在此，我们报道了在使用从宇宙学流体动力学模拟（Magneticum）提取的大样本星系时，{\Lambda}CDM 中存在类似于 MOND 预测的 RAR 与 MDAR。此外，通过利用不同红移下的 Magneticum 星系，将 MOND 力律拟合于这些星系，推导出了推断加速度参数 a_0 随宇宙时间演化的预测。在 Magneticum 中，a_0 的最佳拟合值被发现从红移 z = 0 到 z = 2 约增加 3 倍。这为从宇宙学模拟出发对 MOND 与 {\Lambda}CDM 进行观测区分提供了有力的检验。
引用
@article{arxiv.2206.04333,
title = {{\Lambda}CDM with baryons vs. MOND: the time evolution of the universal acceleration scale in the Magneticum simulations},
author = {Alexander C. Mayer and Adelheid F. Teklu and Klaus Dolag and Rhea-Silvia Remus},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.04333},
year = {2022}
}
备注
13 pages, 13 figures; accepted by MNRAS