利用邻近恒星流的动力学检验MOND理论

银河系的恒星晕至少部分由过去并合的碎片构成。来自此类并合事件的恒星定义了相空间中的子结构,例如以流的形式,即沿相似轨迹运动的恒星群。二十多年前发现的邻近Helmi流就是一个众所周知的例子。利用盖亚空间任务的六维相空间信息,Dodd等人(2022)最近报告称,Helmi流在角动量空间中分裂为两个团块。如果银河系的暗物质晕在流中恒星轨道所探测的区域呈长椭球形状,这种子结构可以得到解释并随时间维持。在这里,我们探索在修正牛顿动力学(MOND)框架下Helmi流中识别出的两个团块的行为,以检验这种替代引力模型。我们在银河系的简化MOND模型中使用轨道积分,并利用更复杂的Phantom of RAMSES模拟框架,对Helmi流成员星进行了轨道积分。我们发现,两种方法都表明,两个Helmi流团块无法保持其身份,并在仅100 Myr后消散。这个极短的时间尺度使得在MOND引力下检测到两个分离的团块变得非常不可能。由这些流提供的观测约束,MOND在其当前表述中未能重现,也可能用于检验其他替代引力模型。