具有额外维度的引力和暗物质解释：通过Miyamoto-Nagai星系的唯象例子

广义相对论Miyamoto-Nagai星系的稳定性

Stability of general relativistic Miyamoto-Nagai galaxies

本文对最近提出的广义相对论星系模型的稳定性作了较详细的研究。这个模型是一个广义相对论版本的著名的宫本永井模型，以及代表一个厚的星系盘。在保持时空度规冻结的一般一阶微扰下研究了盘的稳定性（不考虑引力辐射）。我们发现稳定性与盘的厚度有关。我们知道扁平星系比厚星系有更多的不稳定模式，扁平星系倾向于形成更复杂的结构，如环，棒和旋臂。

Three-dimensional axisymmetric sources for Majumdar-Papapetrou type spacetimes

From Newtonian potential-density pairs we construct three-dimensional axisymmetric relativistic sources for a Majumdar-Papapetrou type conformastatic spacetime. As simple examples, we build two family of relativistic thick disks from of the first two Miyamoto-Nagai potential-density pairs used in Newtonian gravity to model flat galaxies, and a three-component relativistic model of galaxy (bulge, disk and dark matter halo). We study the equatorial circular motion of test particles around such structures. Also the stability of the orbits is analyzed for radial perturbation using an extension of …

Galerkin的相对论模型

Relativistic Models of Galaxies

在圆柱坐标系中的一种特殊形式的各向同性度规被用来构造可以被解释为广义相对论版本的牛顿引力模型中用来模拟星系中物质的三维分布的一些著名的势-密度对。计算了前两个Miyamoto-Nagai势和Satoh势的能量动量张量分量。这三种势产生了物质的分布，其中所有的张力都是压力，所有的能量条件都满足一定的自由参数范围。几个非平面测地线轨道计算的潜力之一，并与牛顿的情况进行比较。旋转也被纳入到模型和源旋转上的旋转配置文件的影响计算作为一阶校正，通过使用近似形式的克尔度量在各向同性坐标。

具有额外维度的引力和暗物质解释：一种直接的方法

Gravity with extra dimensions and dark matter interpretation: A straightforward approach

暗物质和额外维度之间的任何联系都可以从相关的有效能量-动量张量中得到明显的证明。为了研究和检验这种关系，我们从爱因斯坦-希尔伯特作用量出发，在一个具有可因式分解的一般度规的高维时空中导出了应力张量的一般表达式，并导出了有效引力势。一个特殊的建设的情况下，六个维度，它是立即揭示，失踪的质量现象可以解释，不管暗物质的存在。此外，宇宙中额外维度的存在为这种解释提供了一种直接的机制。从四维各向同性度规加上额外维分量，构造了一个密度分布符合牛顿势的旋涡星系位形。Miyamoto-Nagai \emph{ansatz}用于求解爱因斯坦方程。与此系统相关的稳定旋转曲线计算，完全符合观测数据，没有拟合技术。密度分布重建和比较，从牛顿势得到的。

On the rotation curve of disk galaxies in General Relativity

Recently, it has been suggested that the phenomenology of flat rotation curves observed at large radii in the equatorial plane of disk galaxies can be explained as a manifestation of General Relativity instead of the effect of Dark Matter halos. In this paper, by using the well known weak field, low velocity gravitomagnetic formulation of GR, the expected rotation curves in GR are rigorously obtained for purely baryonic disk models with realistic density profiles, and compared with the predictions of newtonian gravity for the same disks in absence of Dark Matter. As expected, the resulting rot…

引力磁性与星系旋转曲线：一个警示性故事

Gravitomagnetism and galaxy rotation curves: a cautionary tale

本文证明线性化广义相对论中的引力磁效应比牛顿效应小六个数量级，无法解释星系平坦旋转曲线，并指出此前方法因误用自由空间解而导致奇异性，从而排除其作为暗物质替代解释的可能性。