球状星团外围作为修正引力探针

在为了解释观测到的星系系统动力学而无需引入暗物质存在的修正引力理论背景下，一个关于低加速度系统的预言经常出现：无论何处，只要 $a$ 低于 $a_{0}$，就应该预期从经典引力区过渡到修正引力区。这个修正引力区的特征将是平衡速度变得与距离无关，并且与总重子质量的四次方根成比例，$V^{4} \propto M$。上述两个条件正是星系区众所周知的平坦旋转曲线和 Tully-Fisher 关系。然而，最近在银河系球状星团的外围，正是在 $a<a_{0}$ 的区域，也暗示了类似的现象学。观测到的投影速度弥散径向轮廓已不再沿开普勒预期下降，而是在 $a<a_{0}$ 的半径之外趋于恒定值。我们为一些已报告了上述引力异常的球状星团构建了引力平衡动力学模型，使用了能产生与 MOND 等效的平衡速度的修正牛顿力律。我们发现，可以很容易地构建出具有内部牛顿区和外部修正引力区的模型，这些模型能够重现所有观测约束，包括表面亮度轮廓、总质量和视线速度弥散轮廓。通过使用针对每个所讨论球状星团单独调校的详细单一恒星族模型，我们推导出了这些系统的总质量估计。有趣的是，我们发现速度弥散轮廓的渐近值与总质量的四次方根成比例，这与修正引力场景下的预期一致。