球对称静态分布中的 PPN 旋转曲线
广义相对论与量子宇宙学
2020-02-17 v1 星系天体物理
摘要
从参数化后牛顿（PPN）[46-51] 的视角，我们探讨由 PPN 势所代表的新自由度是否能在使暗物质变得不必要的方向上显著修改星系动力学这一问题。此处我们聚焦于与球对称构型相关的旋转曲线研究。有助于我们对不同度规引力理论进行分类的后牛顿参数值，主要被太阳系实验所严格约束 [47,48]。然而近年来，具有屏蔽机制 [4,10,22,25] 的度规理论变得流行，因为它们在保留广义相对论（GR）在太阳系内成功的同时，导致了在比太阳系更大尺度上修改的可能性，从而允许违反后牛顿参数的约束。在此背景下，我们考虑场方程的两类解：（i）真空解与（ii）存在多方物质分布的解。对于情形（i），我们发现后牛顿修正并未导致足以被视为暗物质假说替代方案的显著修改。在情形（ii）中，我们发现对于 PPN 参数 {γ}、{β}、{ξ}、{α}_3、{ζ}_1 和 {ζ}_2 的广泛取值范围，为了找到平坦旋转曲线，对暗物质的需求是不可避免的。仅对于 {ζ}_3>0 的理论，才发现了某种平坦旋转曲线的相似性。后者表明，至少对于所考虑的模型，这些是唯一能够取代暗物质作为星系动力学可能解释的理论。
引用
@article{arxiv.2002.05862,
title = {PPN rotation curves in static distributions with spherical symmetry},
author = {Henrique Matheus Gauy and Javier Ramos-Caro},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.05862},
year = {2020}
}
备注
15 pages, 6 figures