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
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
Tully-Fisher relation, galactic rotation curves and dissipative mirror dark matter
如果暗物质是耗散的，那么暗物质在星系晕中的分布可以由耗散、加热和流体静力平衡来控制。以前的工作表明，在镜像暗物质的框架内，一个特定的模型可以解释几个经验的星系标度关系。它示出在这里，这个动力学晕模型意味着一个准等温的暗物质密度，$ρ(r) = ρ_0 r_0^2/(r^2 + r_0^2)$，其中的核心半径，$r_0$，规模与磁盘尺度长度，$r_D$，通过$r_0/{\rm kpc} = 1.4\left(r_D/{\rm kpc}\right)$。此外，乘积$ρ_0 r_0$大致为$constant$，即与星系大小无关（$constant$由模型的参数设置）。推导出的暗物质密度分布表明银河系的自转速度满足Tully-Fisher关系式$L_B \propto v^{3}_{max}$，其中$v_{max}$是最大自转速度。从这种动力学的旋转曲线的例子。
2014-09-01 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Bose-Einstein condensate dark matter model tested by galactic rotation curves
旋涡星系的自转曲线是研究暗物质的基本工具。在这里，我们测试玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）的暗物质模型与旋转曲线的高和低表面亮度（HSB和LSB）星系，分别。当自转速度在整个观测范围内增大时，BEC模型的拟合结果与Navarro-Frenk-White（NFW）暗物质模型的拟合结果相似。然而，当旋转曲线表现出长的平坦区域时，NFW轮廓提供稍微更好的拟合。
2013-01-28 astro-ph.CO gr-qc
Testing Weyl Gravity at Galactic and Extra-galactic Scales
我们研究的可行性外尔共形引力作为一种替代广义相对论。利用扩展的银河系自转曲线和四个球状星团的速度色散，我们证明了在不考虑暗物质的情况下，外尔引力的预言与银河系尺度的观测相符.对于银河系，我们表明，重子模型的不确定性结果可能的旋转速度，以及包含在旋转曲线建设的多样性的支架。这种差异通常来自于速度各向异性参数的测量，以及太阳的圆周速度和银河系中心距离的差异。此外，我们探讨的能力外尔引力解释推断的加速度的阿贝尔星系团1689。
2018-12-18 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Galactic phase transition at Ec=0.11 eV from rotation curves of cored LSB galaxies and nonperturbative dark matter mass
本文分析了HI近地星系巡天（THINGS）中17个低表面亮度（LSB）星系在不同质量模型下的自转曲线，研究了它们的核心结构，并确定了束缚暗物质（BDM）模型中由于非微扰效应引起的热、冷暗物质之间的相变能量标度（E_c）。我们的研究结果同意与以前的核心配置文件是首选的N体激励的尖状NFW配置文件。我们发现星系核的平均半径r_c = 260 \times 10^{+/- 1.3} pc，相变能量E_c = 0.11 \times 10^{+/- 0.46} eV，与中微子质量之和处于同一数量级。
2012-01-09 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Faraday Rotation as a diagnostic of Galactic foreground contamination of CMB maps
来自前景残差的贡献可以对宇宙微波背景（CMB）的温度图产生显著影响。大多数情况下，焦点一直在银河平面上，当前景清理发生时。然而，在本文中，我们将调查可能的前景污染，从银河系以外的来源在CMB地图。我们将分析法拉第旋转图和CMB温度图之间的相关性。法拉第旋转图依赖于银河系的磁场，以及热电子密度，两者都可能有助于CMB温度。我们发现，平均互相关的标准差偏离模拟在99.9%的水平。此外，CMB温度极值和法拉第旋转的极值点之间的比较也被执行，显示两者之间的一般重叠。我们还发现CMB冷点位于一个强负相关的区域，这意味着它可以用银河系起源来解释。此外，我们调查附近的超新星遗迹在银河系中，跟踪银河无线电环路。这些超新星遗迹位于银河系的高纬度和低纬度，因此远远超出了银道面。我们发现法拉第旋转和CMB温度之间的一些相关性，在选择无线电环路。这表明，银河系前景可能会影响CMB，在银河系高纬度地区
2012-02-08 astro-ph.CO
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
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
Learning from galactic rotation curves: a neural network approach
本文利用模拟旋转曲线训练神经网络，从SPARC矮星系的观测旋转曲线中推断暗物质和重子参数及其不确定性，并验证其效果与贝叶斯方法相当。
2025-09-09 astro-ph.CO 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
Can a tensorial analogue of gravitational force explain away the galactic rotation curves without dark matter?
暗物质问题是现代物理学中最紧迫的问题之一。由于没有一个来自直接探测实验的明确声明来支持虚幻的暗物质的存在，而暗物质被假设来解释星系的平坦旋转曲线，而且由于引力的替代理论的整个问题仍然存在争议，因此可能值得重新考虑广义相对论（GR）本身的熟悉基础，以寻找可能的出路。最近人们发现，一个斜对称的三秩张量场--兰佐斯张量场--可以差分地产生外尔张量，它提供了牛顿引力的一个适当的相对论模拟。考虑到它的共形不变性，Lanczos张量导致一个修改的加速度定律，可以解释，在GR本身的框架内，平坦的旋转曲线的星系，而不需要任何暗物质。
2022-01-10 astro-ph.CO gr-qc
Galactic rotation curves versus ultralight dark matter: A systematic comparison with SPARC data
我们寻找并放置在超轻暗物质（ULDM）孤子核心的旋转为主的星系的印记观测约束。扩展以前的分析，我们发现了一个保守的约束，不利于孤子的主机晕的关系，发现在一些数值模拟在很宽的范围内的ULDM粒子质量$m$。结合观测约束和理论参数的孤子形成的效率，通过引力动力学弛豫，并假设孤子晕关系是正确的，我们的结果不利于ULDM包括100%的总宇宙学暗物质的范围内$10^{-24}~{\rm eV}\lesssim m\lesssim10^{-20}~{\rm eV}$。这些约束探测了全部暗物质中ULDM到$f\lesssim0.3$的部分。
2022-04-27 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Reconciling the Diversity and Uniformity of Galactic Rotation Curves with Self-Interacting Dark Matter
星系自转曲线在内部区域表现出不同的行为，同时遵守一个组织原则，即，它们可以近似地由径向加速度关系或修正的牛顿动力学现象来描述。我们分析的旋转曲线数据从暗物质样品，并明确表明，多样性和均匀性自然再现的分层结构形成模型，加上暗物质自相互作用。所需的暗物质晕的浓度与普朗克宇宙学模型预测的浓度-质量关系完全一致。推测的恒星质光比（$3.6 μm$）分散在$0.5 M_\odot/L_\odot$周围，正如人口合成模型所预期的那样，导致紧密的径向加速度关系和重子Tully-Fisher关系。推断的恒星晕质量关系与丰度匹配的预期是一致的。这些结果表明星系内暗物质晕是由于暗物质粒子的自相互作用而热化的。
2018-08-16 astro-ph.CO astro-ph.GA 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
How the Self-Interacting Dark Matter Model Explains the Diverse Galactic Rotation Curves
旋涡星系的自转曲线表现出一种多样性，这在冷暗物质（CDM）范式中是很难理解的。我们发现，自相互作用的暗物质（SIDM）模型提供了很好的适合的旋转曲线的一个样本的星系的渐近速度在25至300公里/秒的范围内，覆盖了整个范围的多样性。我们只假设由CDM模型预测的晕浓度-质量关系和自相互作用截面的固定值，在暗物质占主导地位的星系中，由于自相互作用引起的热化产生了大的核，降低了暗物质密度。相比之下，热化导致更明亮的星系中更密集和更小的核心，自然解释了高亮度星系的平坦旋转曲线。我们的研究结果表明，重子对SIDM晕轮廓的影响和来自晕的组装历史的散射编码的浓度-质量关系可以解释不同的旋转曲线的旋涡星系。
2016-11-08 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Galactic Faraday rotation effect on polarization of 21 cm lines from the epoch of reionization
中性氢的红移21 cm信号是再电离期最有竞争力的探针之一。由于汤普森散射，非偏振21 cm辐射在EoR期间获得一定水平的线性偏振。这种线性偏振，如果测量，可以探测有关EoR的重要信息。本文研究了银河系法拉第旋转（FR）对21 cm辐射偏振探测的影响。由于红移21 cm信号的大波长性质，FR的影响很强，因此由21 cm光子携带的初始E模式信号被完全修改。我们表明，旋转测量（RM）数据的99%的准确度是必要的，以恢复初始E模式信号。我们的结论是，鉴于RM观测的当前状态，不可能从EoR中检索21 cm的初始偏振信号。然而，我们乐观地认为，这可能是从下一代无线电调查。
2013-07-16 astro-ph.CO
Constraint on magnetized galactic outflows from LOFAR rotation measure data
本研究利用LOFAR两米巡天的法拉第旋转量数据检验Illustris-TNG重子反馈模型，发现其高估了残余旋转量均方根，表明星系磁化外流对星系际介质的影响弱于模拟估算，支持大尺度结构空洞的大尺度磁场可能源于宇宙学过程的假说。
2024-03-20 astro-ph.CO
Galactic Rotation Curves of LSB Galaxies using core-halo FDM configurations
本文利用模糊暗物质多模展开构建星系晕，通过遗传算法拟合低表面亮度星系旋转曲线，并研究核-晕构型的动力学演化与孤子核增长。
2024-08-15 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Mirror Matter, Mirror Gravity and Galactic Rotational Curves
我们讨论了天体物理的影响，修改后的重力模型中的两个物质成分，普通和黑暗，耦合到单独的引力场，通过小质量项相互混合。有两种自旋为2的本征态：无质量的引力子引起普遍的牛顿吸引力，而有质量的引力子引起类似汤川的势，它在普通物体和暗物体之间是排斥的。结果，距离远小于汤川半径$r_m$，这两种物质之间的引力强度就消失了。如果$r_m \sim 10$千秒差距，一个典型的星系的大小，有有趣的暗示性质的暗物质。特别是，人们可以避免冷暗物质晕典型的尖点问题。有趣的是，即使是碰撞和耗散的暗物质（例如镜像物质）也可以解释旋转曲线的平坦形状，因为它们不能产生扩展的晕，而是必须形成类似于可见物质的星系盘。观测到的大、中、矮星系的自转曲线可以很好地再现。我们还简要讨论了直接搜索暗物质的可能影响。
2010-12-13 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
A Heavy Baryonic Galactic Disc
我们调查的可能性，所观察到的旋转星系可以占调用一个巨大的重子盘，而不需要非重子暗物质或大质量晕。有5个主要原因表明这一点：1。有众所周知的盘表面质量密度分布，自然产生所观察到的星系旋转曲线。2.有许多旋转曲线“谜题”不能用大质量的暗物质晕来解释，即最大圆盘拟合的成功、HI气体与观察到的旋转的比例、圆盘/晕的共谋和Tully-Fisher关系的解释。3.最近的21厘米观测表明，几乎恒定的HI表面密度和一个明显的“截止”或边缘星系盘。我们用光学深度效应或分子气体形成的开始来解释这种恒定的表面密度，从而解释了星系中存在大量气体的可能性。我们认为，HI截止确实标志着银河系盘的边缘。4.最近有越来越多的观测结果表明，银河系外的X_CO可能要高出十倍。这种“暗”气体可能提供足够的质量来解释星系的旋转。5.我们表明，解释星系旋转所需的额外重子质量，正好是使观测到的重子与大爆炸核合成所预测的重子相一致所需的质量。Mestel盘可以直接解释星系的标度律，特别是观测到的自转速度与半径的关系以及常用的Tully-Fisher关系。我们将讨论银河系盘重子内容的意见，并在足够的“隐藏”重子可能会发现占旋转。
2012-04-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
Compatibility of DAMA/LIBRA dark matter detection with other searches in light of new Galactic rotation velocity measurements
DAMA/NaI和DAMA/LIBRA的年调制数据，这可能被解释为弱相互作用暗物质（WIMPs）的存在，在我们的星系晕的信号，重新检查的本地速度相对于星系晕的新测量。在太阳附近，银盘的速度估计为250 km/s，而不是220 km/s。我们的分析是进行与不包括沟道效应。DAMA数据的最佳拟合区域显示为移动到稍低的WIMP质量。DAMA数据与其他实验（CDMS，XENON 10和CRESST I）的零结果的兼容性进行了研究，给出了这些新的速度。7-8 GeV WIMP质量的自旋无关（弹性）散射的一个小区域保持在3 $σ$。质子的自旋相关散射对于5-15 GeV的WIMP质量的直接探测实验是可行的（但其他人认为由于在太阳中的湮灭而受到超级神冈的进一步限制）。
2009-09-11 astro-ph.CO
No evidence for Keplerian taper of far-out galactic rotation
Instituto de Fisica Corpuscular（粒子物理与核物理研究所）；Univ. Complutense de Madrid（马德里康普顿斯大学）
本文通过统计分析175个SPARC银河系旋转曲线，检验开普勒速度衰减是否与观测数据一致，结论为无明显衰减。
2026-02-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Data Behind Dark Matter: Exploring Galactic Rotation
本文介绍了一个基于Python和SPARC数据库的互动教学工作坊，通过三步构建星系旋转曲线，帮助学习者理解暗物质对可见物质旋转的影响。
2023-08-08 astro-ph.CO astro-ph.GA physics.ed-ph
