加速度尺度、修正牛顿动力学与惰性中微子
宇宙学与河外天体物理
2012-06-28 v1 广义相对论与量子宇宙学
摘要
广义相对论仅在宇宙中大部分物质为暗物质（即不发射任何电磁辐射）的情况下，才能描述星系及更大宇宙结构的动力学。有趣的是，在星系尺度上，有强有力的观测证据表明，只有当从发光物质分布推断出的引力场低于约 m/s 的加速度时，暗物质的存在才显得必要。在结合牛顿引力与暗物质的标准模型中，这一加速度尺度的起源具有挑战性且尚未解决。相反，全套观测结果可以被一种称为 MOND 的牛顿动力学修正理论简洁地描述，且部分得到了该理论的预测，而该理论并不依赖于暗物质的存在。然而，在星系团及更大尺度上，MOND 不如在星系尺度上成功，某种暗物质的存在似乎不可避免。一种将 MOND 与由惰性中微子构成的热暗物质相结合的模型，似乎能够描述大部分天体物理现象，从宇宙微波背景各向异性的功率谱到矮星系的动力学。是否存在一个未知的协变理论，其在弱场极限下包含广义相对论和牛顿引力，而在超弱场极限下包含 MOND，这仍然是一个未解之谜。
引用
@article{arxiv.1206.6231,
title = {The Acceleration Scale, Modified Newtonian Dynamics, and Sterile Neutrinos},
author = {Antonaldo Diaferio and Garry W. Angus},
journal= {arXiv preprint arXiv:1206.6231},
year = {2012}
}
备注
29 pages, 6 figures. Invited review contribution to "Gravity: Where Do We Stand?" edited by R. Peron, V. Gorini and U. Moschella, Canopus Academic Publishing Limited, in press