修正引力下星系盘的稳定性

我们在修正引力 (MOG) 框架下，推导了旋转自引力盘表面紧密缠绕螺旋密度波的色散关系。此外，针对差转盘，分别推导了流体盘和恒星盘的类 Toomre 稳定性判据。更具体地说，该稳定性判据可以用物质密度阈值来表示，超过该阈值就会发生不稳定性。换言之，局部稳定性判据可以写为 $\Sigma_0<\Sigma_{\text{crit}}(v_s,\kappa,\alpha,\mu_0)$，其中 $\Sigma_{\text{crit}}$ 是 $v_s$（声速）、$\kappa$（本轮频率）以及理论自由参数 $\alpha$ 和 $\mu_0$ 的函数。在恒星盘的情况下，径向速度弥散 $\sigma_r$ 代替 $v_s$ 出现在 $\Sigma_{\text{crit}}$ 中。我们求出了流体和恒星自引力盘的 $\Sigma_{\text{crit}}$ 函数的确切形式。此外，我们使用 THINGS 星表中螺旋星系的一个子样本来比较局部稳定性判据。在此视角下，我们比较了 MOG 与牛顿引力，并研究了这些理论之间可能且可检测的差异。