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质量差异-加速度关系:普遍最大暗物质加速度及对超轻标量场暗物质模型的启示

宇宙学与河外天体物理 2017-08-16 v1 星系天体物理 高能物理 - 理论

摘要

近期对具有极其多样恒星性质的大样本星系旋转曲线的分析揭示,纯粹由重子物质引起的径向加速度与直接从观测旋转曲线推断出的加速度之间存在关系。假设暗物质(DM)存在,该加速度关系等同于暗物质与重子之间的加速度关系。这引导我们得到所有晕的一个普遍最大加速度。在预测内核的DM剖面中使用后者意味着中心面密度μDM=ρsrs\mu_{DM} = \rho_s r_s必须是一个普遍常数,正如先前在选定星系的研究中所暗示的,揭示了每个剖面中密度ρs\rho_s和尺度rsr_s参数之间的强相关性。我们随后在超轻标量场暗物质模型(SFDM)背景下探索μDM\mu_{DM}常数的后果。我们发现对于该模型μDM=648Mpc2\mu_{DM} = 648 \, M_\odot {\rm pc}^{-2},且所谓的WaveDM孤子剖面应是DM晕的一个普遍特征。与银河系和仙女座卫星的数据比较,我们发现它们与标量场粒子的玻色子质量量级1021eV/c210^{-21} \, {\rm eV}/c^2一致,这使得SFDM模型与近期宇宙学约束相符。

关键词

引用

@article{arxiv.1702.05103,
  title  = {The mass discrepancy-acceleration relation: a universal maximum dark matter acceleration and implications for the ultra-light scalar field dark matter model},
  author = {L. Arturo Ureña-López and Victor H. Robles and T. Matos},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1702.05103},
  year   = {2017}
}

备注

6 pages, 1 figure