解决环绕天炉座矮星系球状星团的计时问题

我们在标准牛顿动力学和修正牛顿动力学下重新研究了环绕天炉座矮星系的五个球状星团的存活这一老问题。在该课题的历史上，我们首次对天炉座矮星系使用了精确的质量模型，该模型是通过对最近发表的视线速度弥散数据进行 Jeans 建模获得的，并且我们也不再默认球状星团处于圆轨道上。先前设想的问题源于将球状星团的起始距离固定在小于一半潮汐半径处。我们放宽了这一约束，因为绝对没有任何证据支持它，并表明暗物质范式（无论是尖核还是核化暗物质轮廓）在哈勃时间内维持两个质量最小的球状星团的轨道毫无困难，这几乎与它们距天炉座的初始距离无关。三个质量最大的球状星团只要其起始距离略大于潮汐半径即可保持在轨。修正牛顿动力学的前景也绝不像以前报道的那么黯淡。尽管在 MOND 中潮汐半径内的动力学摩擦要强得多，但由于没有恒星，潮汐半径外的动力学摩擦可以忽略不计。这使得高径向轨道得以存活，但更重要的是，距离超过天炉座潮汐半径 85% 的圆轨道能够无限期存活。我们讨论了球状星团在此距离上处于圆轨道的概率（与其当前投影距离相比），并表明这是合理的。最后，如果我们忽略最大质量球状星团的存在（赋予其较大的视线距离），我们证明了其余四个球状星团可以在潮汐半径内以完全合理的轨道存活一个哈勃时间。