超弥散矮星系NGC 1052-DF2与1052-DF4与标准宇宙学相矛盾

最近van Dokkum等人(2018b)报道，若星系NGC 1052-DF2(DF2)位于距地球$20$ Mpc处，则缺乏暗物质。相反，若DF2距离近得多、约$10$ Mpc，则它是一个具有正常球状星团族的暗物质主导矮星系。然而，DF2相对于宇宙微波背景的奇速度为$886$ $\rm{km\,s^{-1}}$，其与本地群(LG)速度矢量的差为$1298$ $\rm{km\,s^{-1}}$，夹角为$117 \, ^{\circ}$。综合考虑动力学$M/L$比、恒星质量、半光半径、奇速度、相对于LG的运动以及球状星团的光度，我们表明在lambda冷暗物质($\Lambda$CDM) TNG100-1模拟中发现类DF2星系的概率在$11.5$ Mpc处至多为$1.0\times10^{-4}$，在$20.0$ Mpc处为$4.8\times10^{-7}$。在$11.5$ Mpc处，奇速度与TNG100-1、TNG300-1和Millennium模拟显著矛盾，但在Milgromian宇宙学中自然出现。在$20.0$ Mpc处，不寻常的球状星团族将挑战任何宇宙学模型。估计已有精确内部速度弥散、恒星质量和距离测量的星系为$100$个，DF2与标准宇宙学在$11.5$ Mpc处存在$2.6\sigma$、在$20.0$ Mpc处存在$4.1\sigma$的张力和矛盾。若取DF2的前一距离并假设NGC 1052-DF4位于$20.0$ Mpc，则两者存在性在$\geq4.8\sigma$上与$\Lambda$CDM模型矛盾。若两星系均位于$20.0$ Mpc，则$\Lambda$CDM宇宙学须以$\geq5.8\sigma$被拒绝。