Testing Yukawa cosmology at the Milky Way and M31 galactic scales

我们通过引力场的 Yukawa 引力势（作为扩展引力理论中牛顿势的修正）来探讨星系旋转曲线。在一方面，我们考虑星系圆盘、星系盘和 Navarro-Frenk-White 概率模型星系暗物质晕的贡献，基于标准 $\Lambda$CDM 模型。在另一方面，我们使用修正的 Yukawa 引力，表明星系的旋转速度可以在无需暗物质的情况下成功解释。在 Yukawa 引力中，我们恢复 MOND，指出暗物质可能是由于引力定律修正（以两个参数：耦合常数 $\alpha$ 和特征长度 $\lambda$）导致的表象效应。因此，我们通过对太阳系和 M31 旋转速度曲线进行测试来检验我们的理论场景。具体而言，通过蒙特卡罗方法对 Yukawa 宇宙学的自由参数施加观测约束，然后通过贝叶斯信息准则将结果与 $\Lambda$CDM$paradigm 的预测进行比较。我们特别发现，$\lambda$被限制在 kpc 量级，而宇宙学数据则表明$\lambda$应为 Gpc 量级。为解释这一差异，我们认为由于量子力学在宇宙尺度上的作用，测量$\lambda$ 存在根本性局限。