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径向加速度关系是重子塔利-费舍尔关系的自然结果

星系天体物理 2019-09-11 v1

摘要

已证明覆盖恒星质量数个数量级及各种哈勃类型的星系遵循“径向加速度关系”(RAR),即星系的观测圆加速度 gobsg_{\rm obs} 与星系总重子质量引起的加速度 gbarg_{\rm bar} 之间的关系。对于高于 1010 ms210^{10}~{\rm m \, s}^{-2} 的加速度,gobsg_{\rm obs} 追踪 gbarg_{\rm bar},渐近至 1:1 线。在此尺度以下,关系出现转折,使得 gobsgbar1/2\rm g_{\rm obs} \sim g_{\rm bar}^{1/2}。我们表明,RAR 的斜率、弥散以及加速度尺度都是著名的重子塔利-费舍尔关系(BTFR)的自然结果。我们进一步证明,只要要求旋转曲线满足 BTFR,具有各种重子和暗物质(DM)轮廓以及广泛暗物质晕和星系性质(远超 CDM 中预期的)的星系都落在 RAR 上。我们探索打破这种简并所需的条件:在“核化”暗物质主导轮廓内部亚 kpc 分辨率旋转曲线和/或远在 100\gg 100\,kpc 之外可落在 BTFR 上但在 RAR 中偏离,从而为 DM 提供新的约束。

关键词

引用

@article{arxiv.1803.01849,
  title  = {The radial acceleration relation is a natural consequence of the baryonic Tully-Fisher relation},
  author = {Coral Wheeler and Philip F. Hopkins and Olivier Doré},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1803.01849},
  year   = {2019}
}

备注

5 pages, submitted to MNRAS