完美流体暗物质:基于星系旋转曲线的可行性检验
广义相对论与量子宇宙学
2025-09-17 v1
摘要
星系的异常旋转曲线为暗物质提供了令人信服的证据,但其基本性质和分布仍然是天体物理学中未解决的关键问题。在这项工作中,我们研究了在广义相对论中从第一性原理推导出的暗物质模型,将晕视为具有由单一参数表征的特定各向异性状态方程的完美流体。该框架产生了两族静态、球对称解:幂律度规和对数度规。作为初步的可行性检验,我们将模型推导出的圆速度曲线拟合到 SPARC 数据库中代表性星系的暗物质贡献。我们的分析表明,这两个解有效地描述了晕的不同区域:对数形式准确地建模了大半径行为,而幂律形式成功地重现了内部旋转曲线。值得注意的是,该模型始终倾向于平缓的中心密度轮廓,与有核晕模型相一致,并为速度逐渐上升的星系提供了拟合。我们得出结论,这个简单的、解析推导的流体模型为描述星系旋转曲线提供了一个令人信服且具有物理动机的框架,有必要在更大的星系样本中进行更详尽的研究。
引用
@article{arxiv.2509.12268,
title = {Perfect fluid dark matter: a viability test with galaxy rotation curves},
author = {Jan Kuncewicz},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.12268},
year = {2025}
}