折射引力下三个邻近 E0 星系的动力学

我们检验了折射引力——一种无需借助暗物质即可描述星系动力学的修正引力理论——能否在 $\sim$$10R_{\rm e}$ 范围内对三个大质量椭圆星系 NGC 1407、NGC 4486 与 NGC 5846 的动力学进行建模，该范围中重子质量成分已衰减，而在牛顿引力下需要暗物质。我们利用 SLUGGS 巡天提供的球状星团运动学探测这些外区。折射引力以引力介电常数模拟暗物质，其为依赖于局域质量密度的单调函数，由三个参数 $\epsilon_0$、$\rho_{\rm c}$ 与 $Q$ 决定，这些参数应为普适的。折射引力令人满意地再现了恒星及红、蓝球状星团的速度弥散剖面，其恒星质量-光比与恒星种群合成模型一致，轨道各向异性参数与先前在牛顿引力加暗物质下所得结果相符。为每个星系找出的引力介电常数三参数组在 $\sim$2$\sigma$ 内彼此一致。我们将此处所得均值 $\{\epsilon_0,Q,\log_{10}\left[\rho_{\rm c}\left(\mathrm{g}\, \mathrm{cm}^{-3}\right)\right]\} = \{0.089^{+0.038}_{-0.035}, 0.47^{+0.29}_{-0.21}, -24.25^{+0.28}_{-0.20}\}$ 与 DiskMass 巡天（DMS）中 30 个盘星系旋转曲线与垂向速度弥散剖面建模所需参数的均值比较：$\rho_{\rm c}$ 与 $Q$ 在 1$\sigma$ 内与 DMS 值相符，而 $\epsilon_0$ 在 3$\sigma$ 内相符。这一致性表明椭圆星系与盘星系允许介电常数参数的共同取值，并支持介电常数函数的普适性。