基于引力极化的暗物质与暗能量模型

我们研究了一种基于引力极化概念的暗物质和暗能量模型。我们提出了标准广义相对论中的一个作用量，用于在某种有效或现象学层面描述偶极介质（即具有偶极矩矢量并在引力场中可极化的介质）的动力学。利用一阶宇宙学微扰，我们表明该偶极流体无法与标准暗能量（宇宙学常数 Lambda）加标准暗物质（无压完美流体）区分开来，因此受益于 Lambda-CDM（Lambda-冷暗物质）方案在宇宙学尺度上的成功。通过 invoking 偶极矩质量分布的“弱团簇化”论证，我们发现偶极暗物质在星系尺度上重现了修正牛顿动力学（MOND）的现象学。该偶极介质作用量自然包含一个宇宙学常数，我们表明，如果该模型源于某种基础底层物理，则宇宙学常数 Lambda 的量级应为 a0^2/c^4，其中 a0 表示 MOND 常数加速度尺度，这与观测结果吻合良好。