利用星系 - 星系引力透镜检验修正动力学的 MOND 范式

MOND 预言，孤立有界（重子）质量 $M$ 的渐近引力势为 $\phi(r)=(MGa_0)^{1/2}\ln(r)$；其中 $a_0$ 为 MOND 常数。相对论性 MOND 理论预言，$M$ 的透镜效应由 $\phi(r)$ 决定，正如广义相对论透镜效应由牛顿势决定一样。因此，MOND 预言从星系 - 星系引力透镜推导出的渐近牛顿势将具有：(1) 对 $r$ 的对数依赖关系，以及 (2) 仅依赖于 $M$ 的归一化（标准参数化为 $2s^2$）：$s=(MGa_0/4)^{1/4}$。我将这些预言与最近的星系 - 星系透镜结果进行了比较，发现各项均吻合。对于“蓝色”透镜子样本（“旋涡”星系），MOND 在 $r'$ 波段质光比 ($M/L$) 为 1-3 个太阳单位时很好地复现了观测结果；对于“红色”透镜（“椭圆”星系），在 $M/L$ 为 3-6 个太阳单位时复现了观测结果，两者均与仅含重子的情形一致。相比之下，牛顿分析通常需要约 130 个太阳单位的 $M/L$ 值，表明存在约 40 倍的质量缺失。与标准的旋转曲线检验相比，此处通过不同的现象、利用相对论性测试天体，在更广泛的星系群体中对 MOND 进行了检验，并探测到了低至 $a_0$ 百分之几的更低加速度。