准线性 MOND 下盘状星系的 Toomre 稳定性
星系天体物理
2019-01-23 v5
摘要
我们考虑 MOND(QUMOND)准线性公式中的盘稳定性,该公式是某些 体积分器的基础。我们将盘的 Toomre 稳定性判据推广到紧密缠绕、轴对称扰动。我们将其应用于具有不同中心面密度的薄指数盘族。通过数值计算其 QUMOND 旋转曲线,我们获得了抵抗局部自引力坍缩所需的极小径向速度弥散。MOND 正确预测了低面亮度星系 (LSB) 中比无暗物质的牛顿动力学高得多的旋转速度。牛顿模型因此需要假想的极高质量晕,其惰性本质意味着它们会强烈稳定盘。MOND 也增加了星系盘的稳定性,但与牛顿引力相反,这种额外稳定性仅限于因子 2。因此 MOND 更利于棒和旋臂的形成。因而,在 LSB 中观测到此类特征可能对牛顿星系模型构成问题。这可构成一个关键的判别检验。我们在 QUMOND 中定量解释了这些事实。我们还将薄指数盘的 numerical QUMOND 旋转曲线与常用于计算 MOND 旋转曲线的两个代数表达式的预测进行比较。对于最能近似 QUMOND 的选择,我们发现超越 盘标度长度后圆速度一致到 1.5% 以内,与中心面密度无关。另一表达式在一个标度长度处可低估旋转速度达 12.5%,尽管在更大半径处低估较少。
引用
@article{arxiv.1808.10545,
title = {Toomre stability of disk galaxies in quasi-linear MOND},
author = {Indranil Banik and Mordehai Milgrom and Hongsheng Zhao},
journal= {arXiv preprint arXiv:1808.10545},
year = {2019}
}
备注
13 pages, 6 figures, 1 table. Revised in response to referee comments and submitted to the Monthly Notices of the Royal Astronomical Society in this form