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星系的标度不变动力学、MOND、暗物质与矮椭球星系

广义相对论与量子宇宙学 2020-01-16 v1 星系天体物理

摘要

标度不变真空 (SIV) 理论基于 Weyl 可积几何,并赋予一个规范标量场。MOND 与 SIV 理论的主要区别在于,前者考虑空间和时间的全局膨胀不变性,其中标度因子 λ\lambda 为常数,而后者开启了 λ\lambda 为时间函数的可能。此处使用 SIV 框架的关键方程来研究由重子物质引起的牛顿引力加速度 gbarg_{\mathrm{bar}} 与观测运动学加速度 gobsg_{\mathrm{obs}} 之间的关系。该关系被应用于可比较年龄的星系系统,其中 gobsg_{\mathrm{obs}}gbarg_{\mathrm{bar}} 加速度间的径向加速度关系 (RAR) 可与观测数据对比。SIV 理论在重子引力 gbar>1011.5g_{\mathrm{bar}}>10^{-11.5} m s2^{-2} 时与观测及 MOND 高度吻合。低于此值,SIV 仍与观测以及矮椭球星系 RAR 的水平渐近线完全吻合,而 MOND 则不然。这些结果支持如下观点:无需暗物质,星系的 RAR 及相关动力学性质可由引力修正来解释。

关键词

引用

@article{arxiv.2001.04978,
  title  = {Scale-Invariant Dynamics of Galaxies, MOND, Dark Matter, and the Dwarf Spheroidals},
  author = {Andre Maeder and Vesselin G. Gueorguiev},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2001.04978},
  year   = {2020}
}

备注

12 pages, 3 figures