On Emergent Gravity, Black Hole Entropy and Galactic Rotation Curves
在这项工作中,我们推导出一个广义牛顿引力,并表明它可以解释异常的星系旋转曲线。我们将Feynman-Hibbs方法应用于Schwarzschild黑洞的超对称Wheeler-DeWitt方程,导出了熵-面积关系。从引力的熵公式出发,得到了牛顿引力的修正。
2018-02-23 gr-qc hep-th
Flat Galactic Rotation Curves from Geometry in Weyl Gravity
我们从几何学的角度来寻找平坦的银河系旋转曲线问题的解决方案,而不是假设暗物质的存在。我们观察到,星系外区自转速度的尺度无关性可能表明局部尺度对称性的存在,因此,星系外区的引力现象应该用唯一的局部尺度对称理论,即Weyl引力理论来描述。我们求解了外尔引力场方程,确定了星系外区的特殊几何。为了理解引力现象的有效描述,我们比较了所谓的Einstein-Weyl理论的各个术语,并得出结论,而星系的外部区域由Weyl项描述,星系的内部区域由Einstein-Hilbert项描述。
2020-04-05 astro-ph.GA gr-qc hep-th
Comparing the dark matter models, modified Newtonian dynamics and modified gravity in accounting for the galaxy rotation curves
我们比较了六个模型(包括重子模型,两个暗物质模型,两个修正的牛顿动力学模型和一个修正的引力模型)对星系自转曲线的解释。对于暗物质模型,我们假设NFW配置文件和核心修改的配置文件的暗晕,分别。对于修正的牛顿动力学模型,我们讨论了具有两种不同插值函数的Milgrom MOND理论,即标准插值函数和简单插值函数。对于修正引力,我们主要讨论Moffat的MSTG理论。我们将这些模型与观测到的9个高表面亮度和9个低表面亮度星系的自转曲线拟合。我们应用贝叶斯信息准则和赤池信息准则来检验每个模型的拟合优度。结果表明,这六种模型都不能很好地拟合所有的星系自转曲线。两个星系可以用重子模型最好地拟合,而不涉及不发光的暗物质。MOND模型可以拟合最多的星系,而MSTG模型只能拟合一个星系。核修正模型能很好地拟合近一半的LSB星系,但不能拟合HSB星系,而NFW模型只能很好地拟合一小部分HSB星系,但不能拟合LSB星系。这可能意味着,过于简化的NFW和核心修改的配置文件不能很好地模拟假设的暗物质晕。
2017-03-18 astro-ph.GA gr-qc
Median Statistics Estimate of the Galactic Rotational Velocity
我们编译了一个完整的收集19个最近(自2000年以来)测量的$Θ_0$,银河系的旋转速度在$R_0$(太阳从银河系中心的径向距离)。这些测量使用的示踪剂被认为更准确地反映了银河系的系统旋转。不像其他最近的$Θ_0$汇编,我们的收集只包括独立的测量。我们发现,这19个测量值分布在一个温和的非高斯的方式和中位数统计估计表明,$Θ_0 = 220\ \pm 10$ km\,s $^{-1}$(2 $σ$错误)作为最可靠的总结,在$R_0 = 8.0 \pm 0.3$ kpc(2 $σ$错误)。
2018-05-04 astro-ph.GA gr-qc hep-ph
Distinguishing Dark Matter, Modified Gravity, and Modified Inertia with the Inner and Outer Parts of Galactic Rotation Curves
星系中缺少的引力需要暗物质,或者是引力或惯性的修正。这些具有根本重要性的理论可能性,可以通过观测到的轨道运动粒子的向心加速度与从观测到的星系中重子分布所预期的牛顿加速度之间的统计关系来区分。在这里预测冷暗物质晕,修正的重力,和修正的惯性进行了比较和测试的统计样本的星系旋转曲线从斯皮策测光和准确的旋转曲线(SPITZER)数据库。在估计的平均外场下的修正引力正确地预测了观测到的旋转曲线内外部分的加速度统计关系。从表面上看,加速度平面上的内部和外部零件之间存在$6.9σ$差异,这与当前修改惯性的建议不一致。删除可能存在系统性问题的星系,如中央隆起或特殊倾角,并不会改变这一趋势。冷的暗物质晕预示着一种与观测到的有系统的偏离关系。旋转曲线的所有方面都可以用修正的引力来解释。
2022-10-18 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Simultaneous expansion and rotation of shear-free universes in modified gravity
我们以完全协变的方式证明了,存在一类$f(R)$模型,对于这类模型,一个无剪切的、几乎FLRW的宇宙可以同时膨胀和旋转。
2012-02-17 gr-qc hep-th
String theory explanation of galactic rotation
提出了唯一的球对称度规,它具有消失的外尔张量,渐近地更接近于零,并能模拟恒定的星系自转曲线。两种类型的场方程被证明有这个度量作为一个精确的解决方案。第一种是帕拉蒂尼变标量张量理论。第二个是弦论的低能极限,它通过引入一个人为的势而得到修正。
2010-04-13 gr-qc hep-th
Comment on "Impact of a Global Quadratic Potential on Galactic Rotation Curves"
共形引力理论可以解释观测到的星系平坦的旋转曲线,而不需要假设的暗物质。在这个理论范围内,我们利用圆轨道的稳定性准则得到了星系大小的通用公式。发现不同的星系具有不同的有限大小,这是由宇宙起源的二次势引起的。因此,对圆形轨道实际上可能终止的地方的观测,对于这里预测的星系大小是非常有指导意义的。
2012-08-27 astro-ph.GA gr-qc
Local morphology and asymmetry of galactic rotation curves in a kinetic gas transport framework: NGC 3198
Colegio Munoz(科莱吉奥·穆尼奥斯);Sonora University(索诺拉大学)
研究在动力学气体输运框架下,利用NGC 3198两侧氢原子密度分布,基于特定方程重建旋转曲线,再现其大规模行为及局部形态与不对称性,揭示旋转曲线局部结构与氢原子分布及气体输运过程紧密相关。
2026-07-23 astro-ph.GA gr-qc
Numerical Analysis of Galactic Rotation Curves
在本文中,我们提出了讨论的计算分析的基础上的文件\emph{Rotation Curves of Galaxies by Fourth Order Gravity} \citep{StSc}的突出点。事实上,由于高斯定理在四阶引力中不适用,本文中的任何星系分量(凸起、盘和暗物质分量)都需要繁重的数值计算。用Mathematica $^\circledR$软件进行了计算和数据分析。
2015-02-01 astro-ph.GA gr-qc
Testing Bose-Einstein Condensate dark matter models with the SPARC galactic rotation curves data
宇宙的基本组成部分之一,暗物质的性质仍然未知。一个有趣的可能性是,暗物质可能以自相互作用的玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的形式存在。在这个模型中,暗物质的基本性质仅由两个参数决定,即粒子的质量和散射长度。本文利用最近公布的Spitzer Photomery \& Accurate Rotation Curves(BEC)观测数据中的173个星系,研究了BEC暗物质模型中具有二次自相互作用的星系自转曲线的性质.我们用遗传算法拟合了慢转BEC模型中转动曲线的理论预测值与实际观测数据。我们提供了一个广泛的旋转曲线的图形集,我们获得的BEC暗物质晕(中心密度,角速度和静态半径)的相关天体物理参数的估计。还得到了暗物质的密度分布。结果表明,BEC模型能很好地描述地震资料。凝聚态暗物质的存在也可能为核心/尖点问题提供解决方案。
2020-08-10 astro-ph.GA gr-qc hep-th
Testing Weyl geometric gravity with the SPARC galactic rotation curves database
本文用SPARC数据库175个星系检验Weyl几何引力模型,通过含径向Weyl矢量的精确解拟合旋转曲线,证明该模型无需暗物质即可解释星系晕动力学。
2023-11-28 astro-ph.GA gr-qc hep-th
The Galactic Halo Rotation by Weyl Incorporated Gravity
Pakistan Academy of Sciences(巴基斯坦科学院);National University of Sciences and Technology (NUST)(国立科学与技术大学)
本文提出通过将Weyl张量与应力能张量耦合修改Einstein-Hilbert拉格朗日量,以解释银河旋转曲线平坦性,不依赖暗物质。研究采用变量密度模型分析七个边缘螺旋星系及银河系。
2026-04-02 astro-ph.GA gr-qc
Galactic Rotation Dynamics in f(T) gravity
本文研究了在$f(T)$引力作用下的星系自转曲线,其中$T$代表一个扭转量。我们的研究集中在特定的拉格朗日$f(T)=T+α{T^n}$,其中$|n|\neq 1$和$α$是一个小的未知常数。要做到这一点,我们把银河系的旋转曲线作为由两个不同的功能,即星系盘和隆起。对于指数$n$的几个值执行该过程。然后将所得曲线与银河系剖面数据进行比较,以约束指数$n$的值,同时拟合参数$α$。这些值,然后进一步测试其他三个星系具有不同的形态。在银河系尺度上,我们发现$f(T)$引力在一个重要方面偏离了标准牛顿理论。对于一个小范围的值的$n$,我们发现很好的协议与数据,而不需要引入外来物质成分。
2018-06-25 astro-ph.GA gr-qc
Galaxy rotation curves from external influence on Schwarzschild geometry
我们提出了一个修正的Schwarzschild度量,引入了渐近平坦性的弱崩溃。度规的运动学捕获了广泛的星系旋转曲线。在此基础上,我们给出了重子Tully-Fisher关系。在这个修正度规的运动学的基础上,我们还展示了可观测宇宙的大小和普通物质含量与螺旋星系旋转曲线之间的某些联系。
2020-11-07 astro-ph.GA gr-qc
A first attempt to differentiate between modified gravity and modified inertia with galaxy rotation curves
修正牛顿动力学(MOND)在星系尺度上的现象学可能指向修正重力(MG)或修正惯性(MI)的更基本的理论。在本文中,我们测试的适用性的全球深MOND参数$Q$预测MG和MI理论之间的$10\%$水平变化。利用盘星系的模拟观测分析模型,我们研究了几个观测不确定性,建立了一套实际星系的质量要求,并在确定$Q$中得到系统修正。实施我们的质量要求,以获得$15$星系,这是足够接近的深MOND制度,以及有足够的扩展和采样的旋转曲线。对于这些星系,$Q$的平均值和中值似乎有利于MG理论,尽管MG和MI的预测与$1.5σ$中的数据一致。通过对极低表面亮度星系的重要样本进行扩展和精细采样的旋转曲线测量,可以提高测定$Q$的精度。
2020-01-10 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Comment on "Does gravitational confinement sustain flat galactic rotation curves without dark matter?''
本文评论一项关于广义相对论非微扰修正与星系旋转曲线的研究,指出其近似排除了既有文献所考察的机制,因而结论不能构成有效反驳。
2023-05-13 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Approximate axially symmetric solution of the Weyl-Dirac theory of gravitation and the spiral galactic rotation problem
在Poincare-Weyl引力规范理论的基础上,提出了一种新的共形Weyl-Dirac引力理论,即用Dirac标量场表示暗物质模型的Cartan-Weyl时空中的引力理论.得到了真空中场方程的静态近似轴对称解。在牛顿近似下的这个解的基础上,人们考虑了星系螺旋分量的旋转速度问题。
2017-07-13 astro-ph.GA gr-qc
On asymptotic behaviour of galactic rotation curves in superfluid vacuum theory
物理真空的对数超流理论预言引力是一种诱导现象,具有多尺度结构。在天文尺度上,随着与引力中心距离的增加,引力势和相应的时空度规由牛顿(史瓦西)项主导,其次是对数项,最后是线性和二次(德西特)项。相应地,旋转曲线被预测为开普勒在星系的内部区域,大部分是平坦的外部区域,和非平坦的最外区域。我们比较理论的预测与最远的旋转曲线数据点可用于一些星系:使用两个参数的拟合,我们进行了初步估计,忽略了气体和恒星盘的综合影响,但相对简单,并使用最小的假设银河发光物质。这些数据强烈指出,在银河系外围存在一个从平坦到非平坦的交叉过渡。
2022-01-11 astro-ph.GA gr-qc
Testing Grumiller's modified gravity at galactic scales
利用银河系的旋转曲线,我们测试了一个量子激发的引力模型,在大的距离修改牛顿势时,球对称性被认为是。在这个模型中,我们在盘状星系的自转曲线中加入了一个Rindler加速度项。在这里,我们考虑一个标准的和幂律的推广Rindler修改的牛顿势,假设发挥作用的暗物质在星系中。新的、普遍的加速度必须由现象学决定。我们的银河系模型包括的综合气体和恒星,我们认为一个自由质量模型的质量。我们通过拟合30个星系的旋转曲线来测试该模型,这些星系已被用来测试其他替代引力模型。我们发现,Rindler参数不执行一个合适的拟合的旋转曲线相比,Burkert暗物质配置文件,但模型实现了类似的拟合NFW的配置文件。然而,计算出的林德勒引力参数显示出一定的扩散,使模型无法一致地解释观测到的旋转曲线。
2014-01-07 astro-ph.GA gr-qc
Thermodynamics and phase transitions of galactic clustering in higher-order Modified Gravity
在高阶修正牛顿动力学下研究星系团的热力学。星系成团被认为是一种引力相变。为了研究高阶修正对引力系统热力学的影响,我们计算了更精确的状态方程。此外,我们还研究了这种引力系统的修正概率分布函数。建立了序参量与临界温度之间的关系。
2018-09-11 gr-qc
Galactic Sun's motion in the Cold Dark Matter, MOdified Newtonian Dynamics and MOdified Gravity scenarios
我们数值积分的太阳在银河系中心直角坐标系中的运动方程的-4.5 Gyr <= t <= 0的冷暗物质(CDM)晕的两种不同的模型,在修改的牛顿动力学(MOND)和修改的重力(MOG)没有诉诸CDM。所用的初始条件来自于对太阳在银河系(MW)中三维运动的最新运动学测定,即假设静止地方标准(LSR)的旋转速度为最近的值Θ_0=268 km s^-1,IAU推荐的值为Θ_0=220 km s^-1;假设太阳位于距离银河系中心(GC)8.5 kpc处。对于Θ_0=268 km/s^-1,太阳的诞生时间为4.5 Gyr前,应该发生在银河系中心距离很大的地方(12-27 kpc,取决于所用的模型),而对于Θ_0=220 km/s^-1,几乎所有的模型都认为太阳的诞生时间大约为8.8-9.3 kpc。积分后的轨道远不是圆形的,特别是在Θ_0=268 km s^-1的情况下,并且与CDM模型的结果不同,CDM模型得到的太阳轨道的空间扩展最广。
2009-08-19 astro-ph.GA gr-qc physics.space-ph
Exact Solutions with Asymptotically Flat Galactic Rotation Curves
Indian Institute of Technology Kharagpur(印度理工学院卡拉格普尔分校)
本文提出一组新的螺旋星系时空解,在大距离上对应平坦旋转曲线,源于各向异性压力,并推导了光线穿过大星系晕时的弯曲角修正,预测了高光度星系旋转曲线在大半径处的缓慢下降。
2026-06-15 astro-ph.GA gr-qc
Modified gravity theories and dark matter models tested by galactic rotation curves
用星系自转曲线检验了玻色-爱因斯坦凝聚体暗物质模型和Randall-Sundrum 2型膜世界理论。在这两种情况下的测试粒子绕银河系中心的旋转速度的解析表达式。用高表面亮度星系和低表面亮度星系的自转曲线拟合了速度剖面。膜世界模型更好地拟合具有渐近平坦行为的旋转曲线。
2012-10-25 astro-ph.CO gr-qc
A note on the predictability of flat galactic rotation curves
基于爱因斯坦场方程的精确解,本文提出,暗物质假说可以通过假设宇宙中的物质,包括暗物质,在大尺度上是一种理想流体,在发现暗物质之前很久就预测出平坦的银河系旋转曲线。
2016-06-10 gr-qc
Flat rotation curves in Chern-Simons modified gravity
本文研究了在Chern-Simons修正引力下缓慢旋转的黑洞的时空。Chern-Simon引力势阱下的标架拖曳效应的长程特征解释了星系平坦的自转曲线,这是暗物质存在的重要证据。我们的解决方案提供了一个不同的场景旋转空间从哥德尔的解决方案。
2008-07-04 gr-qc
Scalar fields properties for flat galactic rotation curves
发现了可能导致银河系自转曲线平坦化的全部最小耦合质量标量场,并与一类能各向同性各向异性宇宙模型的标量张量理论建立了有趣的关系。由此产生的度量被发现和它的稳定性和标量场属性进行测试相对于存在的第二个标量场或在银河系外半径的旋转速度的小扰动。
2004-02-24 astro-ph gr-qc
Galactic rotation curves and strange quark matter with observational constraints
我们在广义相对论框架下,以平坦的转动曲线为输入,将银心区的物质含量视为奇异夸克物质,得到了银心的时空。我们还得到了核奇异夸克物质的能量密度、径向压力和切向压力。重要的是,我们已经表明,袋常数采取了重要的作用,以稳定的圆形轨道的测试粒子。我们还给出了星系晕区夸克物质存在的袋常数的一个极限。
2013-03-20 gr-qc
Galactic rotation curves and brane world models
在本研究中,星系的平坦旋转曲线被认为是膜世界模型的框架下,其中的4d有效爱因斯坦方程有额外的条款所产生的嵌入的3-膜在$5d$散装。这里已经表明,这些长距离的体引力自由度可以作为一种机制,产生所观察到的星系旋转曲线,而不需要暗物质。本模型的优点是,所观察到的旋转曲线的结果完全从公认的引力的非局部效应,如暗辐射和暗压力下直接使用的条件下的平坦的旋转曲线,并没有调用任何外来物质场。
2008-06-14 astro-ph gr-qc hep-th
Thermodynamics and galactic clustering with a modified gravitational potential
本文从热力学出发,考虑了宇宙大尺度结构形成过程中宇宙学常数($Λ$)引起的谐和力的排斥作用,并考虑了对牛顿定律的对数修正和体积(量子)修正,研究了膨胀宇宙中的星系团。本文用解析方法导出了扩展质量星系(有晕星系)的$N$ -体配分函数。对于这个配分函数,我们计算了精确的状态方程,它表现出对数,体积和宇宙学常数校正。在这种情况下,一个修改的相关性(聚类)参数(由于这些修正)自然出现从确切的状态方程。我们计算了这个系统的校正巨正则分布函数。此外,我们得到了两点关联函数的微分形式的偏离点质量和扩展质量的情况下。这些偏差的相关函数的幂律的后果也进行了讨论。
2017-03-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Relativistic corrections to the rotation curves of disk galaxies
我们提出了一种方法来研究相对论效应所产生的大质量。该方法是非微扰的,采用平均场近似和引力透镜。利用这种方法和盘星系的一个基本模型,我们发现在大的星系半径下,相对论修正对盘星系的自转曲线是显著的。该模型预测了推断的银河系暗物质和银盘厚度之间的强相关性,我们使用两组独立的观测数据进行了验证。
2021-02-08 astro-ph.GA gr-qc
Modified gravity as a common cause for cosmic acceleration and flat galaxy rotation curves
平坦的星系旋转曲线和加速的宇宙都意味着临界加速度的存在,这在两种情况下是相同的数量级,尽管银河系和宇宙的长度尺度有很大的不同。然而,人们习惯于用引力束缚的暗物质来解释银河系加速,用“排斥”的暗能量来解释宇宙加速。相反,旋转曲线的平坦性和宇宙的加速度是否有共同的原因呢?在这篇文章中,我们提出了一个修正的引力理论。通过将该理论应用于星系尺度,我们证明了没有暗物质的平坦旋转曲线,并通过将其应用于宇宙学尺度,我们证明了没有暗能量的宇宙加速。
2012-07-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Revisiting galactic rotation curves given a noncommutative-geometry background
拉哈曼等人在早些时候指出,非对易几何背景可以解释银河系的自转曲线,而不需要暗物质。涂抹效应的特点,非交换几何描述的高斯分布,旨在取代狄拉克δ函数的装置。本文的目的有两个:(1)通过用Nozari和Mehdipour提出的更简单的洛伦兹分布代替高斯函数,以一种更透明和直观更吸引人的方式来解释银河系的旋转曲线;(2)表明涂抹效应是满足稳定性判据的充分必要条件。
2014-12-02 gr-qc
Bose-Einstein Condensate Dark Matter Halos confronted with galactic rotation curves
我们提出了一个比较对抗的玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)和Navarro-Frenk-White(NFW)暗晕模型与星系旋转曲线。我们采用了6个高表面亮度(HSB),6个低表面亮度(LSB)和7个矮星系的旋转曲线分为两类。在第一类星系中,在观测范围内,自转速度随半径的增加而增加,BEC和NFW模型对这类星系的HSB和LSB的拟合相当,而对矮星系的拟合则明显优于BEC模型。在第二类中,HSB和LSB星系的自转速度表现出较长的平坦平台,从而更好地拟合NFW模型的HSB星系和可比的适合LSB星系。我们的结论是,由于它的中心密度尖点回避BEC模型更好地拟合矮星系的暗物质分布。然而,它在较大的星系中遭受急剧截止,NFW模型表现得更好。所研究的星系样本服从塔利-费舍尔关系,包括矮星系所表现出的特殊特征。在这两个模型中,拟合都加强了暗物质参数之间的关系:特征密度和相应的特征距离尺度具有相反的幂。
2017-02-20 astro-ph.GA gr-qc
Fokker-Planck entropic force interpretation of galactic rotation curves
CEDIP-Cámara de Diputados(众议院CEDIP);Asociación Mexicana para el Avance de la Ciencia (AMEXAC)(墨西哥促进科学协会);Departamento de Física y Matemáticas, Universidad de Monterrey(蒙特雷大学物理与数学系);School of Engineering and Sciences, Tecnologico de Monterrey(蒙特雷理工学院工程与科学学院);Facultad de Ciencias, Universidad Autónoma de San Luis Potosí(圣路易斯波托西自治大学理学院)
本文通过Fokker-Planck方程推导出有效径向力,用熵力解释星系旋转曲线的观测偏差,模型在统计质量上与传统模型相当,且能解释旋转速度与红外亮度的关联,符合Tully-Fisher关系。
2026-04-27 astro-ph.GA gr-qc
Special and General Relativistic Effects in Galactic Rotation Curves
观测到的平坦的星系自转曲线要么需要牛顿引力势中存在暗物质,要么需要对星系尺度的引力理论进行重大修改。检测旋转曲线中的相对论性多普勒频移和引力效应提供了一种工具,可以区分修改粒子惯性的引力理论预测和修改场方程的引力理论预测。这些高阶效应原则上也允许我们测试暗物质粒子是否遵循等效原理。我们在这里计算的相对论多普勒和引力位移的幅度预计在现实的星系模型中的一般度量引力理论。我们确定了一些可观察到的量,独立测量的特殊和一般的相对论效应在每个星系,并建议这两种效果可能会被检测到在统计意义上适当结合大量的星系的旋转曲线。
2012-02-13 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Dark Energy and Extending the Geodesic Equations of Motion: A Spectrum of Galactic Rotation Curves
最近提出的扩展的测地线方程的运动,其中的世界线跟踪的测试粒子现在取决于标量曲率,被用来研究星系和星系旋转曲线的形成。这种扩展适用于在球形几何的流体的运动,导致在非相对论性和弱重力限制的流体的一组演化方程。专注于这些方程的固定的解决方案,并选择一个特定的类的角动量的流体在这个限制,我们表明,在这种扩展下的动态可以导致形成的星系的旋转速度曲线(RVC)是一致的通用旋转曲线(URC),并通过以前的工作URC,观察到的旋转速度配置文件的1100螺旋星系。特别是,频谱的RVC可以在此扩展下形成,我们发现,它所预测的两个极端的速度曲线括号的合奏URCs从这些1100速度配置文件构建。我们还发现,URC的渐近行为是一致的RVC的扩展预测的最可能的渐近行为。对这些定态解的稳定性进行了分析,发现它们在银盘中是稳定的,而在星系中心,如果扰动的振荡周期大于$0.91_{\pm0.31}$到$1.58_{\pm 0.46}$ 10亿年,它们也是稳定的.
2022-07-18 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Alternative gravity rotation curves for the Little Things Survey
星系自转曲线已被证明是所有形态的螺旋星系中暗物质边界的试验场。矮星系作为旋转曲线动力学的一个越来越有趣的例子,因为它们的旋转曲线通常是上升的,而不是大螺旋的平坦曲线。这些星系通常在星系结构上有所不同,并且大多终止于小的径向距离。这一点,再加上冷暗物质理论与银河系旋转曲线的普遍性斗争的事实,允许分析替代引力模型的独特特征。最近,THINGS(HI Nearby Galactic Survey)已经扩展到包括25个矮星系的样本,现在称为LITTLE THINGS Survey。在这里,我们提出了一个彻底的应用替代引力模型的小东西调查,特别是专注于共形引力和修正的牛顿动力学。分析和讨论的两种替代引力模型的拟合过程的结果进行了探讨,以及由此产生的旋转曲线预测的每一个。此外,我们还展示了这两种不同的引力模型如何解释最近观察到的螺旋星系中向心加速度的普遍趋势。在此,我们认为共形引力和MOND都可以在不需要暗物质的情况下提供对银河系动力学的精确描述。
2017-12-06 astro-ph.GA gr-qc
Testing Modified Gravity Theories with Numerical Solutions of the External Field Effect in Rotationally Supported Galaxies
通过外场效应的作用,Milgromian动力学(MOND)引力理论违反了强等效原理。我们测试两种不同的拉格朗日理论AQUAL和QUMOND基于他们的数值解的外场效应,通过比较两个独立的估计的平均外场强度附近的宇宙:理论推导的值拟合外旋转曲线的114个星系和经验值从大尺度分布的宇宙重子。由自转曲线推算的外磁场强度与大尺度宇宙环境下的结果一致,而由Qumond推算的外磁场强度偏高。这表明AQUAL可能比QUMOND更适合作为潜在相对论修正引力理论的有效非相对论极限。
2022-10-18 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Pitfalls in applying gravitomagnetism to galactic rotation curve modelling
本文指出了后牛顿引力磁性修正星系旋转曲线计算中的技术与根本性错误,论证后牛顿效应过小无法替代暗物质。
2023-06-12 astro-ph.GA gr-qc
Galactic rotation curves in conformal gravity
本文综述了Mannheim和O'Brien最近在共形引力理论中星系自转曲线系统学方面的工作。在这项工作中,共形理论被应用到一个全面的,高质量的样本的螺旋星系的旋转曲线远远超出了银河光盘。在银河系尺度上,共形引力理论以两种不同的方式偏离标准牛顿理论。一种是局部的方式,在这种方式中,星系内的局部物质源不仅产生牛顿势,还产生线性势。另一种是全局方式,其中两个普遍的全局势,一个是线性的,另一个是二次的,由宇宙中的其余物质产生。这项研究涉及138个不同光度和大小的螺旋星系,并通过额外的三个潮汐矮星系的加入而得到增强。保形理论的线性和二次势可以解释整个141个星系样本的系统学,而不需要任何星系的暗物质,这样做时每个星系只有一个自由参数,即可见星系的质量与光的比率。
2012-11-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The dark side of gravity: Modified theories of gravity
现代天体物理学和宇宙学模型面临着两个严重的理论难题,可以概括为暗能量和暗物质问题。相对于前者,宇宙学已经进入了一个“黄金时代”,在这个时代,高精度的观测数据已经证实了宇宙正在经历一个加速膨胀的阶段。在文献中已经提出了几个负责这种膨胀的候选者,特别是暗能量模型和修正的引力等等。人们可能会问:驱动宇宙加速的所谓“暗能量”是什么?它是一种真空能量还是一种动力学场(“精粹”)?或者是由于红外线修正爱因斯坦的广义相对论的加速?在暗物质的背景下,两个观察,即银河系旋转曲线的行为和星系团的质量差异,建议存在一个(非或弱相互作用)形式的暗物质在银河系和河外尺度。也有人提出,修正引力可以解释银河系动力学,而不需要引入暗物质。我们简要回顾了一些修正的引力理论,解决了现代物理学面临的这两个有趣而令人兴奋的问题。
2008-07-10 astro-ph gr-qc hep-th
Galactic rotation curves inspired by a noncommutative-geometry background
本文讨论了在非对易几何条件下观测到的星系自转曲线。这种几何形状的能量密度由于坐标交换子中编码的不确定性而扩散到整个区域。这种固有的性质似乎足以产生稳定的圆形轨道,以及吸引引力,而不需要暗物质。
2012-09-06 gr-qc
Constraints on the dark matter sound speed from galactic scales: the cases of the Modified and Extended Chaplygin Gas
我们证明了观测到的旋涡星系的自转曲线将暗物质的声速限制为$c_s < 10^{-4} c$,其中$c$是真空中的光速。使用修改后的Chaubergin气体作为一类统一的暗能量模型,将一个有效的暗物质组件与非零声速的代表性例子,我们确定了最严格的约束,迄今为止在这类模型的状态参数方程的常数贡献的值。最后,我们解释了为什么以前的限制使用的宇宙微波背景和重子声振荡不具有竞争力,因为在本文中提出的一个,并讨论了最近提出的扩展Chaubergin气体的局限性。
2015-02-26 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Weak field approximation in a model of de Sitter gravity: Schwarzschild solutions and galactic rotation curves
在静态球对称情形下,给出了de Sitter引力模型在λ>0极限下的弱场近似解。虽然该模型与广义相对论不同,但在这些解中,仍然存在光滑连接到正则内部解且服从牛顿引力定律的弱Schwarzschild场.这种解的存在将决定耦合常数的值,这与以前文献中的不同。此外,也有一些解决方案可以在不引入暗物质的情况下推导出银河系的自转曲线。
2013-01-24 gr-qc
General Relativity Resolves Galactic Rotation Without Exotic Dark Matter
在广义相对论中,星系被模拟为静止的轴对称无压流体。对于所考虑的弱引力场,场方程和运动方程最终导致一个线性和一个非线性方程的角速度的流体密度。结果表明,银河系、NGC 3031、NGC 3198和NGC 7331的自转曲线与可见物质在扁平盘中的质量密度分布一致。因此,不需要一个巨大的外来暗物质晕。对于这些星系,我们确定发光阈值的质量密度为10^{-21.75} kg·m$^{-3}。
2005-07-26 astro-ph gr-qc hep-th
Linear Potentials and Galactic Rotation Curves - Formalism
在本系列的第一篇论文中,我们提出了一组典型的银河系旋转曲线与共形不变的四阶引力理论,这是最近由曼海姆和Kazanas先进的候选替代标准的二阶爱因斯坦理论。获得了合理的协议与数据的四个代表性的星系,而不需要任何非发光或暗物质。在这第二篇论文中,我们提出了相关的形式主义。此外,我们还讨论了Tully-Fisher关系在我们理论中的地位,将我们的理论与暗物质理论进行了比较和对比,并对星系自转曲线数据的系统性进行了一些一般性的观察。
1993-07-02 astro-ph gr-qc hep-ph
Rotation curves of rotating galactic BEC dark matter halos
我们提出的动力学旋转玻色凝聚星系暗物质晕,由超轻无自旋玻色子。我们限制的情况下,添加轴对称刚性旋转到最初的球对称结构,并显示有三个制度:i)小的角动量,基本上保留了球对称晕的缺点,这些缺点与解释银河系RC的紧凑性和失败有关,ii)角动量值的中间范围,允许存在具有可接受的RC轮廓的长寿命结构,和iii)高角动量,其中该结构通过旋转而分散开。我们还详细介绍了新的代码用于解决的Gross-Pitaevskii泊松方程组在三维空间。
2013-10-15 astro-ph.CO gr-qc
On galaxy rotation curves from a continuum mechanics approach to modified gravity
我们考虑一个修改的广义相对论动机的各向异性在连续介质力学的治疗。牛顿极限的理论制定和应用到银河系的旋转曲线。通过假设时空的附加结构在各向同性的微小偏差下表现得像牛顿引力势,我们能够通过适当的常数识别来恢复暗物质晕的Navarro-Frenk-White轮廓。我们认为在我们的模型的上下文中的Burkert配置文件,也讨论了旋转曲线更普遍。
2017-09-20 gr-qc
Hybrid modified gravity unifying local tests, galactic dynamics and late-time cosmic acceleration
$f(R)$引力的度规形式和Palatini形式之间的不等价性是这些理论的一个有趣的特征。然而,在最近提出的混合度规-Palatini引力中,由度规Einstein-Hilbert拉格朗日量与Palatini构造的$f(\cal R)$项的叠加组成,“真正的”引力场由这两种不等价的方法的插值来描述。该理论预言了一个轻的长程标量场的存在,它通过局部约束并影响银河系和宇宙学动力学。因此,该理论为在同一理论框架下统一处理暗能量和暗物质问题开辟了新的可能性,不区分先验物质和几何源,而是在同一标准下考虑它们的动力学。
2013-08-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The galaxy rotation curves in the $f(R,T)$ modified gravity formalism
本文从$f(R,T)$修正引力出发研究星系旋转曲线平坦性问题,发现只有$R$与$T$不可分离的非最小耦合模型才能自然解释远距离平坦旋转曲线。
2022-06-29 gr-qc
Galaxy rotation curves in modified gravity models
在这项工作中,我们调查的可能性,星系旋转曲线可以解释的框架内修改后的引力模型,引入汤川项的引力势。我们包括了暗物质,并假设第五力与暗物质和重子的耦合方式不同。我们的目标是使用来自SPARC目录的一组40条星系旋转曲线数据来约束修改后的重力参数$β$和$λ$,即汤川第五力的强度和范围。我们包括重子气体,磁盘和隆起的组件,随着一个NFW晕的暗物质。每个星系的旋转曲线除了两个整体Yukawa参数外,还用三个自由参数建模。我们发现,包括Yukawa长期改善$χ^2$从$680.75$到$536.23$的$655$自由度。作为全球最佳拟合,我们得到的$β= 0.34\pm0.04$和$λ= 5.61\pm0.91$ kpc和暗物质含量平均比没有汤川项小20\%。贝叶斯证据支持NFW配置文件加上汤川项是高于8 $σ$的标准重力参数化。
2019-07-30 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Modified Gravitational Theory and Galaxy Rotation Curves
非对称引力理论预言了一个加速度定律,它修正了牛顿的粒子间引力定律。对于弱场的星系的平坦的旋转曲线的拟合得到的质量(质量-光比M/L)的星系。拟合假设星系不是由外来的暗物质主导的。在弱引力场条件下,实验粒子的运动方程简化为GR运动方程,对太阳系和脉冲双星PSR 1913+16的预测与观测结果一致。星系团的引力透镜现象可以在没有外来暗物质的情况下得到解释。
2004-08-26 astro-ph gr-qc hep-ph
On the galactic rotation curves problem within an axisymmetric approach
在us Nuccidi等人,Phys.Rev.D63(2001)125016和K. Lake,Phys. Rev. Lett. 92(2004)051101已经表明,在一组最小的假设下,银河系势可以在运动学上与观测到的相应银河系旋转曲线的红/蓝移相联系:发射的光子来自静态球对称引力场中恒星的稳定类时圆形测地线轨道,并沿着零测地线传播到我们。值得注意的是,这种关系完全不需要借助引力相互作用的具体理论就能建立起来。在这里,我们推广这种运动学球对称的方法,银河系的旋转曲线问题的静止轴对称领域,因为这正是螺旋星系拥有的对称性。因此,通过利用最一般的静止轴对称,我们也考虑稳定的圆形轨道的恒星发出的信号,旅行到一个遥远的观察者沿零测地线和表示银河系的红/蓝移的三个任意度规函数,澄清的贡献的旋转以及引力场的拖动。这种静止的轴对称方法区分了红色和蓝移发射的圆形轨道后退和接近的恒星,分别,即使他们被认为是相对于一个螺旋星系的中心,表明需要精确的测量,以面对预测与观测。我们还指出了在试图从观测值确定度量函数时遇到的困难,并列出了一些可能的策略来克服它们。
2013-05-20 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc