Modified Baryonic Dynamics: two-component cosmological simulations with light sterile neutrinos
在这篇文章中，我们继续测试宇宙学模型为中心的修正牛顿动力学（MOND）与轻不育中微子，这可能是一种方法，以解决星系尺度上的标准模型的微调问题，同时保持更大尺度上的成功预测。由于简单MOND宇宙学模型以前的失败，在这里我们测试一个推测模型，其中修改后的引力场只由重子产生，而不育中微子产生一个纯牛顿场（因此修改后的重子动力学）。我们使用两个组件的宇宙学模拟分离重子N体粒子的不育中微子。其前提是要减弱大质量星系团晕的过度产生，这些晕在最初的MOND加轻不育中微子方案中很普遍。尽管这样一个公式的理论问题，修改重子动力学模型未能产生正确的振幅的星系团质量函数的任何合理的值的原始功率谱归一化。
2014-07-04 astro-ph.CO
Cosmological extrapolation of MOND
本文通过引入临界加速度与区域大小的线性关系，将在天文学中用来描述岛屿型引力系统而无需假定存在假想的暗物质的MOND体系推广到通常物质均匀分布的情况。结果表明，MOND的宇宙学外推与观测到的Ia型超新星亮度对红移的依赖性和宇宙演化过程中的大尺度结构参数是一致的，即由宇宙学常数、重子和电子的普通物质、光子和中微子辐射以及没有任何暗物质的存在所决定.
2011-05-31 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
CMBR anisotropy in the framework of cosmological extrapolation of MOND
在银河系尺度上建立了一个包含临界加速度的修正引力模型，并通过Ia型超新星的实验数据得到了验证，该模型能拟合观测到的宇宙微波背景辐射各向异性多极谱，从而构造性地模拟出宇宙中由超越广义相对论的动力学引起的暗区.物理后果，可验证的预测和可证伪的问题列出和讨论。
2012-06-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
How does a MOND cosmology fare on Gpc scales? - Collisionless $N$-body simulations of $ν$HDM
Scottish Universities Physics Alliance, University of Saint Andrews（苏格兰大学物理联盟，圣安德鲁斯大学）；Institute of Cosmology and Gravitation, University of Portsmouth（宇宙学与引力研究所，朴茨茅斯大学）；Department of Astronomy, School of Physical Sciences, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学物理科学学院天文学系）；Institute for Advanced Study in Physics, Zhejiang University（浙江大学物理学高等研究院）；School of Physics, Zhejiang University（浙江大学物理学院）
本文通过碰撞less N-body模拟研究νHDM在Gpc尺度上的表现，发现MOND模型在z=0时过度产生大尺度结构，且无法解决哈勃张力，而νHDM在结构增长速率上的增强不足。
2026-03-16 astro-ph.CO
Cosmological fluctuation growth in bimetric MOND
我在非相对论性物质的弱密度不均匀性的增长，在bimetric-MOND（BIMOND）宇宙学。我专注于双物质对称版本的BIMOND，并假设，平均而言，宇宙在两个扇区中对称分布。在完全对称的宇宙中，除了出现一个宇宙学常数--λ ~（a0/c）^2，MOND效应是不存在的。当两个扇区中不同的密度不均匀性出现和发展时，局部和宇宙的MOND效应就会出现。MOND后来在由纯物质主导的岛屿系统中采用了它的标准形式。推导了小尺度涨落增长的非相对论方程。方程组分裂成两个非耦合系统，一个是两个扇区波动的和，另一个是两个扇区波动的差。前者是严格由牛顿动力学。后者由MOND动力学控制，这需要更强的引力，即使是最小的扰动也是非线性的。这导致差异比总和增长得更快，导致物质-孪生物质分离。非线性也会导致不同尺度上的嵌套扰动之间的相互作用。由于物质和孪生物质（TM）在MOND体系中相互排斥，物质的不均匀性不仅通过自身的重力增长，而且还通过两侧的TM超密度来引导。重力和压强在MOND系统中的相对重要性也取决于扰动的强度。因此，宇宙结构的发展，在任何一个部门，都主要取决于两个初始波动谱：物质本身的波动谱和物质-TM差异的波动谱。我还讨论了宇宙学上的反作用的BIMOND效应，出现作为“幻影物质”造成的两个部门之间的不均匀性差异。
2010-08-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological variation of the MOND constant: secular effects on galactic systems
MOND加速度常数与宇宙学加速度的接近-例如，a0 cH 0/2 pi-表明它可能随着宇宙时间而减少。我开始考虑由这种假定的绝热变化引起的银河系的长期变化。重要的是要了解这些影响，从其他进化的影响，以确定或限制a0变化的诱导效应的检测，或缺乏。我发现，只要系统是完全在深MOND制度-适用于许多星系系统-系统的绝热响应服从简单的标度律。例如，在一个固定a0的静止系统中，系统同调膨胀为a0^{-1/4}，而内部速度均匀减小为a0^{1/4}。如果a0在所有相关时间都与cH成比例，则这种变化相当于红移10的2.5倍。对于在旋转坐标系中静止的系统，角频率按a0^{1/2}减小。加速度相对于a0增加为a0^{-1/4}，将系统推向牛顿状态。所有这一切都来自于MOND中a0的出现和深度MOND极限的标度不变性-MOND的两个基本原则。当系统的一部分变成牛顿的，或者从一开始就是牛顿的，那么演化就更加复杂了。例如，这些部分可能变得不稳定，不受MOND的稳定作用的保护。这些区域的存在也改变了MONDian体系，因为它们影响各处的势，并且因为组分可能在牛顿体系和MONDian体系之间迁移。研究这些最后的影响需要详细的数值计算。
2015-02-18 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
On the initial conditions of the $ν$HDM cosmological model
该研究使用CosmoSIS对$\nu$HDM模型进行贝叶斯分析，重新评估CMB功率谱，所得参数与标准模型差异显著，为MOND宇宙学模拟提供初始条件，是迭代过程的第一步。
2025-06-23 astro-ph.CO
Comment on "The Real Problem with MOND" by Scott Dodelson, arXiv:1112.1320
我们评论arXiv：1112.1320，并指出，重子振荡的物质功率谱，而预测的理论，不包括碰撞冷暗物质，强烈抑制的统计窗口函数，用于处理有限大小的星系样本。我们断言，与目前的数据集，物质功率谱的斜率是一个理论的有效性强得多的指标。我们还认为，MOND不应该被用来作为一个strawman理论，因为它不是一般的代表修改的引力理论;一些理论，特别是我们的标量矢量张量修改引力（MOG），提供了更成功的预测宇宙学观测。
2011-12-19 astro-ph.CO
Methodological Reflections on the MOND/Dark Matter Debate
本文借助Popper、Kuhn等科学哲学框架及融贯论特设性模型，系统评估MOND与暗物质之争，指出MOND类理论在方法论上严重特设且劣于标准宇宙学模型。
2023-06-22 astro-ph.CO astro-ph.GA physics.hist-ph
ΛCDM with baryons vs. MOND: the time evolution of the universal acceleration scale in the Magneticum simulations
修正牛顿动力学（MOND）是标准冷暗物质（CDM）范式的替代方案，CDM范式提出了在低加速度下牛顿运动定律的改变，其特征在于通用加速度标度a_0。它试图解释星系自转曲线的观测，并预测星系中重子和总加速度的特定标度关系，称为旋转加速度关系（RAR），它可以等效地表述为质量离散加速度关系（MDAR）。这些关系在观测数据中的出现，例如宇宙质量，导致了在使用标准ΛCDM模型的宇宙学模拟中存在类似关系的研究。在这里，我们报告的RAR和MDAR的存在类似于预测的MOND在ΛCDM使用大样本的星系提取的宇宙学，流体动力学模拟（Magneticum）。此外，利用不同红移的磁层星系，通过拟合MOND力定律，得到了加速度参数a_0随宇宙时间演化的预测。在Magneticum中，a_0的最佳拟合被发现从红移z = 0到z = 2增加约3倍。这提供了一个强有力的测试，从宇宙学模拟来区分MOND和ΛCDM观测。
2022-10-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Testing MOND-like modifications to gravity using growth-rate measurements and one-loop corrections to the matter power spectrum
Universidade Federal do Rio Grande do Sul（南里奥格兰德联邦大学）；Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais（国家空间研究所）
本研究构建类MOND引力理论的结构形成微扰框架，结合多组观测数据约束相关唯象场景，未发现偏离ΛCDM模型的显著证据，为检验该类引力修正的宇宙学可行性提供了系统框架。
2026-08-20 astro-ph.CO gr-qc
Hubble Constant, Lensing, and Time Delay in Relativistic MOND
星系引力透镜系统的时间延迟被用来确定哈勃常数的值。正如在星系尺度上的其他动力学现象一样，暗物质经常被引用到引力透镜中来解释“丢失的质量”（动力学质量和发光质量之间的明显差异）。或者，修正的重力可以用来解释这种差异。本文采用修正牛顿动力学（MOND）的相对论版本--张量-矢量-标量引力（TeVeS）来研究引力透镜现象，并推导出计算哈勃常数所需的公式。在文献中，我们用椭圆星系对类星体透镜效应进行了验证。我们专注于时间延迟测量的双图像系统。三个候选物适合于我们的研究：HE 2149-2745、FBQ J 0951 +2635和SBS 0909+532。得到的哈勃常数与中微子宇宙学模型中CMB结果的拟合值一致。
2013-10-09 astro-ph.CO
Cold Dark Matter with MOND Scaling
我们提供了一个全息的双重描述Milgrom的缩放与银河系的旋转曲线。我们的论点是基于最近熵的牛顿运动定律的重新解释。我们提出了一个二元性之间的冷暗物质和修改的牛顿动力学（MOND）。我们介绍了MONDian暗物质的概念，并讨论了它的一些唯象意义。在星系团和宇宙学的尺度上，MONDian的暗物质会表现为冷的暗物质，但在银河系尺度上，MONDian的暗物质会表现为MOND。
2010-09-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
MOND cosmology from entropic force
我们利用熵引力方法导出了在星系尺度上与原MOND唯一对应的MOND宇宙学。它继承了MOND的主要优点，即它将重子物质和非重子暗物质还原为重子物质。我们首次获得了MOND中的临界参数，即，在宇宙尺度上的跃迁加速度$a_c$。因此，我们解决了长期存在的重合问题$a_c\sim cH_{0}$。更有趣的是，像年龄图形暗能量这样的术语自然出现了。在这个MOND宇宙学框架中，我们只需要重子物质来描述标准宇宙学中的暗物质和暗能量。
2012-07-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Scale Invariance at low accelerations (aka MOND) and the dynamical anomalies in the Universe
银河系和整个宇宙都表现出巨大的动力学异常：它们中观测到的物质非常缺乏足够的引力来解释它们的动力学。对这一难题的主流反应是援引大量的“暗物质”-据称它提供了所需的额外引力-以及“暗能量”，以解释宇宙学中的进一步异常现象，如观察到的加速膨胀。MOND范式提供了一个不同的解决方案：在低加速度的限制下（低于某个加速度$a_0$）对标准动力学（重力和/或惯性）进行分解。在这个极限下，动力学变成时空尺度不变，并由引力常量$\mathcal{A}_0\equiv Ga_0$控制，它取代了牛顿的$G$。有了新的动力学，星系中异常的各种详细表现被预测，而不需要暗物质。宇宙学的异常现象可以，但不一定与小的加速度有关。例如，如果相关的引力常量是$\approx 2πG$，那么在解释宇宙膨胀历史时就不需要暗物质了。这种$G$的“重整化”可能是MOND理论的一个无量纲参数。常数$a_0$原来带有宇宙学的内涵，在那个$2πa_0\approx cH_0\approx c^2(Λ/3)^{1/2}$中，$H_0$是宇宙目前的膨胀率，而$Λ$是测量的“宇宙学常数”。有一些MOND理论认为这种“巧合”是自然的。我借鉴了从量子理论到MOND聚光灯方面的启发性历史和概念类比。我还解释了MOND如何可能与量子真空对局部动力学的影响有很强的联系。
2016-06-08 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
MOND and its bimetric formulation
我首先给一个简洁的MOND范式的帐户-强调在nonrelativistic，深MOND限制规模不变性的中心地位-并描述其现象学的雏形。然后，我提出我的信条，和一些概括，关于现有的MOND理论。然后，我集中在一个相对论制定的MOND的形式，一个双度量理论（BIMOND）。我描述了它的各种限制：弱场，应用于引力波，非相对论极限，以及它们的更深的MOND（低加速度）极限，它们是标度不变的。BIMOND的其他方面已被探索的宇宙学方面，宇宙学中的物质波动，以及物质-孪生物质相互作用。BIMOND在很大程度上还没有被探索，尽管它在几个方面有希望：它倾向于GR，因为a0趋于0（a0是MOND常数）;它有一个简单的非相对论性极限;它正确地描述了引力透镜;而且，它有一个宇宙学常数项的一般外观，其量级为a0^2/c^4，正如所观察到的那样。
2013-10-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
MOND as a peculiar case of the SIV theory
本文证明尺度不变真空（SIV）理论在弱场极限下可导出MOND，并揭示a0参数对应于牛顿与SIV动力学加速度的平衡点，从而无需暗物质即可解释星系动力学和宇宙加速膨胀。
2023-02-13 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Dark Matter Superfluidity
在这次演讲中，我总结了一个新的框架，统一了星系尺度上的MOND的惊人成功与宇宙尺度上的$Λ$ CDM模型的胜利。这是通过丰富和研究充分的超流物理学实现的。暗物质和MOND成分有一个共同的起源，代表着同一种底层物质的不同相态。在星系中，暗物质热化并凝结形成超流体相。超流声子耦合到重子物质粒子并介导MOND类力。这个框架自然地区分了星系（MOND成功的地方）和星系团（MOND不成功的地方）：星系团中的暗物质具有更高的温度，因此处于超流和正常相的混合物中。超流物理学的丰富和充分的研究导致了一些惊人的观测签名，我们简要讨论。值得注意的是，暗物质超流体的临界温度和状态方程与已知的冷原子系统相似。确定一个精确的冷原子类似物将提供重要的见解的微观物理相互作用的DM超流性。诱人的是，它可能开启在实验室实验中模拟星系性质和动力学的可能性。
2016-05-26 astro-ph.CO
A New interpretation of MOND based on Mach principle and an Unruh like effect
在广义等效原理的背景下，基于Sciama对Mach原理和Unruh类效应的解释，对MOND给出了一种新的解释。在加速度为$a$的局部加速坐标系中，Rindler视界的出现可能导致宇宙学视界或哈勃长度的局部性质为等加速度$a_0$。这个坐标系中的总重力加速度变成$a$和$a_0$的组合。对于$a\gg a_0$，常规重力质量$m_g$与主导加速度相互作用为$m_g a$，并且应用Sciama的解释导致标准牛顿动力学。然而，对于$a\ll a_0$，一个减少的引力质量$\bar{m}_g$与主导加速度相互作用，作为$\bar{m}_g a_0$，并在这个减少的引力质量上应用Sciama的解释导致MOND。这引入了MOND的第三个提议：{ \it引力质量的修正}。
2009-11-29 astro-ph.CO gr-qc
Is MOND an Emergent Effective Law of a Complex Dark Matter Sector?
Aristotle University of Thessaloniki（塞萨洛尼基亚里士多德大学）；Khazar University（阿塞拜疆哈萨尔大学）
本文提出 MOND 并非缺失物质的解答，而是暗物质在星系尺度动力学的唯象描述，由尺度相关自相互作用暗物质实现，并论证 ΛCDM 在宇宙学尺度上的优势。
2026-09-25 astro-ph.CO gr-qc
MOND with or without dark matter
在我们目前的宇宙学模型中，宇宙的主要成分是暗物质和暗能量，它们的性质是未知的，在粒子物理学的标准模型中没有位置。如何将暗物质和暗能量纳入基本定律？所有的观测都可以在广义相对论的框架内得到解释，要么在宇宙中加入未知的成分，要么从根本上修改理论。最后一种可能性不是更简单吗？这就是Milgrom在1983年提出的MOND假说（修正牛顿动力学），它非常成功地描述了星系的运动学和动力学。然而，通过一种新的物质--偶极暗物质，保持引力定律的广义相对论，也可能取得同样的成功。
2009-10-27 astro-ph.CO gr-qc
Quantum Gravity and Dark Matter
我们提出了一个全球物理和本地星系动力学之间的联系，通过量子引力。通过引入MONDian暗物质的概念，将冷暗物质（CDM）和修正牛顿动力学（MOND）的显著特征结合到一个统一的方案中，MONDian暗物质在星系团和宇宙学尺度上的行为类似于CDM，而在银河系尺度上则类似于MOND.
2011-05-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Explaining the formation of bulges with MOND
在冷暗物质（CDM）范式中，无论大小星系合并，或通过早期宇宙中的星团盘，在那里团块被动力学摩擦推向中心，都很容易形成凸起。此外，具有更圆盘状形态和运动学的伪凸起可以通过酒吧的长期演化形成得更慢，其中共振恒星被提升到平面外，呈花生/盒子形状。因此，在CDM宇宙学模拟中，很难找到一个无球星系，而它们在局部宇宙中却经常被观察到。另一种关于质量缺失问题的模型则呈现出不同的图景。在MOND（改进的牛顿动力学）中，星系合并的频率要低得多，因为没有暗物质晕减少了两个星系之间的动力学摩擦。此外，虽然星团星系导致CDM中快速的经典凸起形成，但在早期宇宙星系中与MOND的低效动力学摩擦阻止了团块在中心合并在一起形成球状体。这导致不太频繁和不太大的经典凸起。MOND中的条更频繁和更强，并且具有更恒定的模式速度，这显著地修改了伪凸起形态。假凸起的分数预计将占主导地位的MOND。
2015-01-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
Another Path for the Emergence of Modified Galactic Dynamics from Dark Matter Superfluidity
在最近的工作中，我们提出了一个新的理论，暗物质（DM）超流相匹配的成功的LambdaCDM模型在宇宙尺度上，同时再现修改牛顿动力学（MOND）现象在星系尺度上。负责调节MONDian力定律的介质是耦合到普通（重子）物质的超流声子。在本文中，我们提出了另一种方式的MOND现象出现DM超流性。其中心思想是在超流有效理论中使用更高的梯度修正。这些次高阶项涉及引力势的梯度，因此有效地修正了引力定律。在这个过程中，我们发现了一个新的机制，产生非相对论MOND行动，从一个理论，是完全解析的所有字段变量。这个想法，灵感来自于量子机制，利用了离散对称的自发破缺。对于大的加速度，对称性是不破缺的，作用量减少到爱因斯坦引力。当加速度很小时，对称性自发破缺，作用量退化为MONDian引力。然而，从宇宙学的角度来看，宇宙总是处于爱因斯坦引力的恢复阶段。因此，密度微扰的膨胀历史和线性增长与λ CDM宇宙学是无法区分的。
2016-04-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
RAyMOND: An N-body and hydrodynamics code for MOND
LCDM和谐宇宙学模型得到了大量观测证据的支持，特别是在大尺度上。然而，在星系尺度上，该模型的约束性较差，最近的观测表明，暗区的行为比单一冷暗物质成分所能容纳的行为更为复杂。此外，在非常弱的场状态下，引力的改变至少可以解释暗物质的某些现象。这种方法的一个众所周知的例子是改进的牛顿动力学（MOND）。虽然这一想法在单个星系的恒星动力学背景下证明是非常成功的，但这种重力修改对星系相互作用和环境过程的影响值得进一步研究。为了探索这一领域，我们修改并行自适应网格细化代码RAMSES使用两个配方的MOND。我们实现了完全非线性二次拉格朗日（AQUAL）制定以及更简单的准线性制定（QUMOND）。在RAMSES的泊松求解器所需的相关修改进行了详细讨论。使用理想化的测试，在串行和并行运行，我们证明了代码的有效性。
2014-10-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmological implications of the Gaia Milky Way declining rotation curve
\'E cole Centrale de Lyon, 36 Avenue Guy de Collongue, 69134 Écully, France Universit \'e de Toulouse, UPS-OMP, IRAP, CNRS, 14 Avenue Edouard Belin, F-31400 Toulouse, France
针对盖亚观测到的银河系旋转曲线下降现象，研究表明标准MOND范式无法解释该现象，放宽重子成分特性后MOND的$a_0$上限远低于通常值，而NFW模型可拟合下降，为暗物质替代理论提供了新约束。
2025-09-29 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dark Matter, Infinite Statistics and Quantum Gravity
我们详细阐述了我们的建议，通过量子引力全球物理和本地星系动力学之间的联系。这个提议呼吁MONDian暗物质的概念，它在星系团和宇宙学尺度上表现得像冷的暗物质，但在银河系尺度上模仿修正的牛顿动力学（MOND）。在本文中，我们首先指出了一个令人惊讶的MONDian暗物质和一个有效的引力玻恩-因菲尔德理论之间的联系。然后，我们认为，这些非常规的量子MONDian暗物质必须服从无限的统计，和理论必须从根本上非本地。最后，我们提供了一个可能的自上而下的方法，我们的建议从矩阵理论的角度来看。
2012-04-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Phenomenology of Dark Matter via a Bimetric Extension of General Relativity
本文提出了一个相对论性暗物质模型，它在宇宙学尺度上再现了协和宇宙学模型$Λ$ -冷暗物质（$Λ$ -CDM），在星系尺度上再现了修正牛顿动力学（MOND）的唯象.为了实现这一点，我们假设了一种非标准形式的暗物质，它由两种不同的粒子组成，通过广义相对论的双度规扩展与引力耦合，并通过这些粒子质量产生的内部矢量场（“引力光子”）连接在一起。我们证明了这种暗物质在一阶宇宙学扰动水平上的行为类似于普通的冷暗物质，而纯宇宙学常数则起着暗能量的作用。MOND方程在非相对论极限下通过普通物质的引力场中暗物质介质的引力极化机制而出现。最后，我们表明，该模型在太阳系中是可行的，因为它预测相同的参数化后牛顿参数作为广义相对论。
2015-05-20 astro-ph.CO gr-qc
Dark Matter Superfluidity and Galactic Dynamics
我们提出了一个统一的框架，调和MOND在星系尺度上的惊人成功与宇宙尺度上的LambdaCDM模型的胜利。这是通过超流物理学实现的。暗物质由自相互作用的类轴子粒子组成，这些粒子在星系中热化和凝聚形成超流体，其临界温度为~mK。超流声子介导重子物质的MOND加速度。我们的框架很自然地区分了星系（MOND成功的地方）和星系团（MOND不成功的地方）：星系团中的暗物质具有更高的温度，因此处于超流和正常相的混合物中。超流物理学的丰富和充分的研究导致了许多惊人的观测信号。
2015-06-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
MD or DM? Modified dynamics at low accelerations vs dark matter
MOND范式假定在小加速度的限制下偏离标准牛顿动力学和广义相对论。由此产生的修正动力学旨在解释没有非重子暗物质的宇宙中的质量差异。我简要地回顾了这个范式的基本原则，其基础理论-非相对论和相对论-包括一个新的，双度量MOND引力理论。我也评论MOND的可能的连接，并在起源，宇宙的宇宙状态。它的一些主要预测，成就和剩余的desiderata上市。然后，我简洁地将MOND与标准动力学的冷暗物质竞争范式进行了比较。（节录）
2011-01-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Can Q-balls describe cosmological and galactic dark matter?
本文探讨了 Q-balls 能否统一解释冷暗物质（CDM）和修正牛顿动力学（MOND），证明了早期宇宙形成的微荷电复合 Q-balls 在宇宙尺度模拟 CDM，并在星系尺度自然涌现 MOND 行为，为暗物质提供了统一框架。
2025-02-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Testing cosmological models using relative mass-redshift abundance of SZ clusters
最近通过Sunyaev-Zel'dovich观测发现了高红移的大质量星系团，为检验宇宙学模型开辟了一条新途径。众所周知，在一个非常高的红移上检测到一个超大质量的星系团可以排除许多宇宙学模型。然而，由于处理不同的观测偏差使得很难测试假设宇宙学模型的数据的相似性，因此大多数星团数据（除了那些具有高质量红移的数据）在面对具有星团观测的宇宙学模型时保持不变。我们在这里建议，人们可以使用不同质量的星系团在不同的红移的相对丰度来测试宇宙学模型的背景下的数据的相似性。为了这个目的，我们提出了一个简单的参数形式观察集群在不同的质量红移的效率，我们测试如果标准的LCDM模型可以解释观察到的丰富的集群使用这种效率参数化。我们认为，不能期望一个不寻常的和高度参数化的形式的效率函数，以适应观测数据假设的理论模型。使用许多实现的蒙特卡罗模拟，我们表明，标准的空间平坦的LCDM模型是勉强一致的SPT集群数据使用一个简单的和合理的二维效率函数检测的集群。需要更多的聚类数据才能得出强有力的结论。
2011-09-21 astro-ph.CO
Challenges for Lambda-CDM and MOND
Lambda-CDM宇宙学模型很好地描述了大尺度下的宇宙。然而，在我们的全球理解中仍然存在一些沉重的云，特别是在星系尺度上，我们在这里回顾。虽然其中一些云可能会通过对模型进行小的补偿性调整而消失，例如改变暗物质粒子的质量或更好地解释重子物理学，但其他云应该被视为强有力的迹象，表明暗区的物理学至少比目前假设的要丰富和复杂得多，而且我们对引力和动力学的理解也可能起作用。例如，经验上经过充分检验的星系MOND现象学，无论其最终解释如何，都应该在任何星系形成和动力学模型中得到理解。然而，目前Lambda-CDM的替代方案带来了许多未解决的问题和挑战。
2013-01-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The failures of the standard model of cosmology require a new paradigm
宇宙学模型，调用温暖或寒冷的暗物质不能解释观测到的矮星系的属性，其高度各向异性的空间分布，也没有观测到的质量差异和加速度之间的相关性。宇宙学标准模型的这些问题有着深刻的含义，特别是与修正的牛顿动力学（MOND）很好地描述了数据的观察相结合。MOND是一个经典的动力学理论，它解释了银河系和整个宇宙中的质量差异，而没有引用暗实体。MOND引入了一个新的具有加速度a0维度的自然界普适常数，使得前MOND动力学对于加速度a >> a0是有效的，并且对于a << a0获得了深MOND状态，其中时空尺度不变性被调用。剩余的挑战MOND是（i）充分解释观测到的质量差异，在星系团，和（ii）发展的相对论理论的MOND将令人满意的宇宙学。普适常数a0与宇宙学有着有趣的联系：\bar a0 == 2 π a0 \approx c H_0 \approx c^2（λ/3）^{1/2}。这可能指向宇宙学和局部系统内部动力学之间的深层联系。
2013-01-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Galaxy rotation curve in hyperconical universes: a natural relativistic MOND
本研究构建基于超圆锥宇宙畸变投影的修正引力模型，通过调整拉格朗日密度减去背景曲率，仅用一个自由参数就很好拟合了123条星系旋转曲线，提供了自然的相对论性MOND方案。
2024-10-07 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
A Relativistic MOND
Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究所）
该研究提出了一种相对论框架，通过红外度规变形实现MOND，在低加速度区域涌现Bekenstein-Milgrom方程，同时恢复广义相对论，并通过德西特群对称性设定MOND加速度尺度。
2026-01-07 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Guess the cheese flavour by the size of its holes: A cosmological test using the abundance of Popcorn voids
本文提出 popcorn voids 新定义及公开算法，并用游程集理论建模其丰度，证明经红移空间畸变校正后可作为无偏但存在参数简并的宇宙学探针。
2023-04-03 astro-ph.CO
The cosmological information of shear peaks: beyond the abundance
我们研究了弱透镜峰的宇宙学信息，除了它们的丰度外，还关注了另外两个统计量：叠加切向剪切剖面和峰-峰关联函数。我们使用一个大的合奏模拟WL地图与调查规格相关的未来任务，如欧几里得和LSST，探索三个峰值探测器。我们发现，关联函数的峰值与高信噪比（S/N）的大小为144平方米的字段测量。°的在角标度~10弧分时最大值为~0.3。对于具有较小S/N的峰，关联函数的幅度减小，并且其最大值出现在较小的角度尺度上。我们比较了有和没有形状噪声的峰值观测值，发现对于S/N~3，只有~5%的峰值是由于大尺度结构，其余的是由形状噪声产生的。检查探针的协方差矩阵：关联函数在< 30弧分的尺度上仅为弱协变，并且在较大尺度上略微更多;对于θ> 2弧分，剪切剖面非常相关，相关系数高达0.7。使用Fisher矩阵形式主义，我们计算宇宙约束{Om_m，sig_8，w，n_s}考虑每个探针单独，以及组合。我们发现，峰和剪切剖面的关联函数产生的边缘误差，对于{Om_m，sig_8}比单独峰丰度产生的误差大2-4倍，而对于{w，n_s}的误差相似。通过组合三个探针，与单独的峰丰度相比，边缘化约束被收紧约2倍，对误差减少的贡献最小的是关联函数。因此，这项工作建议未来的WL调查使用剪切峰超出其丰度，以限制宇宙学模型。
2013-01-21 astro-ph.CO
Cosmological cluster tension
星系团的丰度是一个经典的宇宙学探测器，它对结构的几何特征和生长速率都很敏感。由普朗克测量的星系团的丰度已被发现在张力与LCDM模型的预测归一化到普朗克CMB波动功率谱。同样的张力出现在X射线团的局部丰度。大质量中微子和修正引力是解决这种张力的两种可能的解决方案。或者，其他选择包括在选择程序中或在簇的质量校准中的偏差。我们提出了一项研究，根据我们最近的工作，更新目前的情况下，这一主题，并讨论各种选择的可能性。
2018-05-17 astro-ph.CO
Cosmological Constraints from Dark Energy Survey Year 1 Cluster Lensing and Abundances with Simulation-based Forward-Modeling
University of Arizona（亚利桑那大学）；Southern Methodist University（南方卫理公会大学）；the Ohio State University（俄亥俄州立大学）；University of Chicago（芝加哥大学）；Stanford University（斯坦福大学）；SLAC National Accelerator Laboratory（SLAC国家加速器实验室）；University of California, Santa Cruz（加州大学圣克鲁兹分校）
本研究提出基于模拟的正向建模框架，结合DES-Y1 redMaPPer星系团丰度与弱引力透镜信号，在平坦ΛCDM模型下测得宇宙学参数，结果与多项低红移测量及Planck数据吻合，验证了该方法在精密宇宙学中的应用潜力。
2025-10-29 astro-ph.CO
Extracting cosmological information from the abundance of galaxy clusters with simulation-based inference
针对星系团计数宇宙学分析中显式似然函数精度难达、计算昂贵的问题，本研究提出基于模拟推理（SBI）的方法，仅用合成目录实现分析，验证显示其与显式似然结果偏差小，还首次完成真实样本的SBI星系团计数分析。
2025-04-14 astro-ph.CO
A Dark Matter Superfluid
在这次演讲中，我们提出了一个新的框架，统一了MOND在星系尺度上的惊人成功与宇宙尺度上的LambdaCDM模型的胜利。这是通过丰富和研究充分的超流物理学实现的。暗物质和MOND成分有一个共同的起源，代表着同一种底层物质的不同相态。在星系中，暗物质热化并凝结形成超流体相。超流声子耦合到重子物质粒子并介导MOND类力。我们的框架很自然地区分了星系（MOND成功的地方）和星系团（MOND不成功的地方）：星系团中的暗物质具有更高的温度，因此处于超流和正常相的混合物中。超流物理学的丰富和充分的研究导致了一些惊人的观测签名，我们简要讨论。值得注意的是，暗物质超流体的临界温度和状态方程与已知的冷原子系统相似。确定一个精确的冷原子类似物将提供重要的见解的微观物理相互作用的DM超流性。诱人的是，它可能开启在实验室实验中模拟星系性质和动力学的可能性。
2015-07-10 astro-ph.CO cond-mat.other gr-qc
Cosmological constraints from abundance, weak-lensing and clustering of galaxy clusters: application to the SDSS
本文以 SDSS 的 redMaPPer 星系团目录为例，结合星系团计数、弱引力透镜与成团性（两点相关函数），证明加入成团性能打破 $Ω_{rm m}-σ_8$ 简并，显著提升参数约束力并改善结果。
2023-10-13 astro-ph.CO
Cosmological studies from tomographic weak lensing peak abundances and impacts of photo-z errors
弱透镜峰丰度分析已被应用于不同的调查，并被证明是一个强大的统计在提取宇宙学信息的补充宇宙剪切两点相关研究。未来的大型调查与高星系数密度，使层析峰值分析。聚焦于高峰值，我们定量地研究了层析红移合并如何提高宇宙学增益。我们还进行了详细的研究，由于光度红移（photo-z）的错误的宇宙学信息的退化。我们发现，调查的星系数密度$\sim40\,{\rm arcmin^{-2}}$，中值红移$\sim1$，和调查面积的$\sim15000\,{\rm deg^{2}}$，4-bin层析峰值分析可以减少误差轮廓的$(Ω_{\rm m},σ_{8})$的$5$的一个因素相比，在理想的情况下，照片Z错误不存在的2-D峰值分析。更多的红移仓很难导致更好的约束。这里的光-z误差模型由$z_{\rm bias}$和$σ_{\rm ph}$参数化，并取$z_{\rm bias}=0.003$和$σ_{\rm ph}=0.02$的基准值。我们发现，使用层析峰值分析可以约束photo-z误差同时与宇宙学参数。对于4箱分析，我们可以获得$σ(z_{\rm bias})/z_{\rm bias}\sim10\%$和$σ(σ_{\rm ph})/σ_{\rm ph}\sim5\%$，而无需假设它们的先验。因此，宇宙学约束$Ω_{\rm m}$和$σ_{8}$退化的$\sim2.2$和$\sim1.8$的一个因素，分…
2019-08-30 astro-ph.CO
The intervelocity of galaxy pairs in $Λ$CDM -- The observed velocity peak at ~130 km/s is not unique to MOND
对成对星系的观测研究发现，它们的视线速度差表明，在它们的三维速度分布中，在130-150公里/秒处存在一个峰值。有人认为，在宇宙学的标准模型$Λ$ CDM中，星系对不应该表现出这样的中间速度峰值，而修正的牛顿动力学（MOND）预测了这样的成对星系的首选中间速度。然而，尚未采用与观察性研究相同的选择标准和方法与$Λ$ CDM进行直接比较，因此比较的基础不确定。为了纠正这一点，我们调查了$Λ$ CDM的潜在挑战，确定是否存在类似的星系对内的IllustrisTNG-300宇宙学模拟观察到的中间速度峰值。我们根据观测研究的选择标准确定星系对，测量它们的投影速度差，并分析模拟中该星系对样本的去投影和全速度差。我们恢复一个deprojected intervelocity峰值在~130公里/秒的星系对从模拟中选择。在模拟中的对可用的全部三维速度信息也揭示了对这种中间速度的明显偏好。星系对之间的中间速度峰值似乎不是MOND独有的特征，但也存在于$Λ$ CDM中。因此，它不能被声称是一个独特的成功，任何一个理论超过其他。将星系对的相互速度发展成低加速度区域的重力测试，将需要更详细的研究，以确定模型中可测量的差异。
2022-07-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
The MOND phenomenology
Lambda-CDM宇宙学模型成功地再现了关于大尺度宇宙的各种独立观测集。然而，这个模型目前，实际上在原则上，无法预测的引力场的星系，从它观察到的重子单独。事实上，引力场应该取决于粒子暗物质分布对重子物质分布的相对贡献，而它本身又取决于星系的个体组装历史和环境，包括许多复杂的反馈机制。然而，在过去的30年里，米尔格罗姆的公式，在MOND范式的核心，一直成功地预测单独从重子的旋转曲线，并已恢复到各种星系尺度上的观测测试。我们发现，少数个别星系的旋转曲线，已被声称是高度有问题的Milgrom的公式，如Holmberg II或NGC 3109的预测，实际上是假警报。我们认为，事实上，它实际上是可以预测的引力场的星系单独从重子提出了一个挑战，目前的Lambda CDM模型，并可能表明我们的引力和动力学的理解崩溃，和/或实际的拉格朗日暗扇区是非常不同的，比目前假设的更丰富。另一方面，很明显，任何替代方案也必须在大规模上复制Lambda-CDM模式的成功，该模式经过了充分的测试，其本身对任何此类替代方案提出了挑战。
2013-10-15 astro-ph.CO gr-qc
Exploring Milky Way rotation curves with Gaia DR3: a comparison between $Λ$CDM, MOND, and General Relativistic approaches
University of Turin（都灵大学）
利用Gaia DR3数据，比较ΛCDM、MOND和广义相对论模型在解释银河系旋转曲线中的表现，发现所有模型在统计上等价，但ΛCDM暗物质分布高于其他模型。
2024-12-02 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Bimetric gravity and dark matter
我们回顾了最近在双度规引力背景下关于暗物质的相对论模型的一些建议。目的是解决银河系尺度下冷暗物质（CDM）的问题，再现修正牛顿动力学（MOND）的现象，同时在大尺度下仍与标准宇宙学模型$Λ$ -CDM保持一致。在这种情况下，一个有希望的替代方案是偶极暗物质（DDM），其中两种不同种类的暗物质粒子分别耦合到两个度量的双引力，并通过内部矢量场连接在一起。MOND的现象学是由引力极化机制产生的。也许最好的公式化的模型是在最近开发的大规模双引力理论的框架内。那么模型的引力部分通过构造是安全的，但是在暗物质部分仍然存在一个在退耦极限中的幽灵般的自由度。未来的工作应分析模型的宇宙学解，并检查太阳系中的后牛顿参数。
2015-07-10 astro-ph.CO gr-qc
Modified Newtonian Dynamics (MOND): Observational Phenomenology and Relativistic Extensions
大量的天文数据表明宇宙中存在质量差异。在各种类型的河外星系中观察到的运动超过了恒星和气体中可见质量所能解释的运动。要么（i）存在大量以某种新形式存在的看不见的物质--暗物质--要么（ii）数据表明我们对相关尺度上动力学的理解出现了崩溃，要么（iii）两者兼而有之。在这里，我们首先回顾了一些突出的挑战，暗物质解释星系中的质量差异，纯粹基于观测和独立于任何替代的理论框架。然后，我们表明，许多这些令人费解的观测预测的一个单一的关系-米尔格罗姆定律-涉及的加速度常数（或特征面密度）的平方根的顺序宇宙学常数在自然单位。这个关系目前可以很容易地解释为一个单一的普遍的力的影响，从牛顿动力学（MOND）的银河系尺度上的修改。我们详尽地回顾了目前的观测成功和问题，这种替代范式在所有天体物理尺度，并总结了各种理论的尝试（TeVeS，GEA，BIMOND，和其他），有效地嵌入这种修改牛顿动力学的相对论引力理论。
2012-05-20 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Theory of Dark Matter Superfluidity
我们提出了一个新的理论暗物质（DM）超流相匹配的成功的LambdaCDM模型在宇宙尺度上，同时复制修改牛顿动力学（MOND）现象在星系尺度上。DM和MOND成分具有共同的来源，代表单一基础物质的不同阶段。DM由质量为eV量级的类轴子粒子和强自相互作用组成。凝聚体具有多方状态方程P~ ρ ^[3]，从而在星系中形成超流核。DM超流体不是表现为单个的无碰撞粒子，而是更恰当地描述为集体激发。特别是超流声子，被认为是由一个MOND类有效的作用和调解重子物质粒子之间的MOND加速度。我们的框架自然区分星系（MOND成功）和星系团（MOND不成功）：由于星系团中较高的速度色散，以及相应的较高温度，星系团中的DM要么处于超流和正常相的混合物中，要么完全处于正常相。超流物理学的丰富和充分研究导致了许多观测特征：星系中的低密度涡旋阵列，取决于下落速度与声子声速的合并动力学;子弹状星系团合并中的明显质量峰值，对应于超流和正常成分;超临界合并中的干涉图案。值得注意的是，超流声子有效理论与酉费米气体的理论惊人地相似，后者近年来在冷原子界引起了很大的兴趣。DM超流的临界温度为mK量级，与已知的冷原子玻色-爱因斯坦凝聚体相当。
2016-03-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Tensor-vector-scalar-modified gravity: from small scale to cosmology
标准宇宙学模型令人印象深刻的成功向许多人表明，它的成分是解释星系及其系统所需的全部。我总结了这个程序的一些已知问题。它们可能标志着标准引力理论在星系尺度上的失败。替代引力理论的必要线索可能在于MOND范式，它已被证明是对星系现象学的有效总结。一个简单的非线性修正引力理论在非相对论水平上对MOND是公平的，但不能始终如一地提升到相对论地位。这些障碍首先被TeVeS（一种协变的修正引力理论）的公式化所克服。我回顾了它的结构，它的MOND和牛顿的限制，以及它在面对星系现象学的表现。总结了TeVeS宇宙学的特点，并描述了与强、弱引力透镜数据的对抗
2012-01-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
An Enhanced Cosmological Li6 Abundance as a Potential Signature of Residual Dark Matter Annihilations
在大爆炸核合成（BBN）期间和之后残留的晚期暗物质粒子湮灭可能会改变预测的轻元素宇宙学丰度。在约束的最小超对称扩展的标准模型（CMSSM）与中性子LSP，我们发现可以忽略不计的影响氘，氦3，氦4和锂7预测均匀BBN的丰度，但潜在的一个大的增强预测的丰度锂6。这种增强可能是两个数量级的焦点WMAP带和共湮灭和漏斗区的大tan β小m_{1/2}，效果仍然是显着的大m_{1/2}。然而，潜在的锂6增强是可以忽略不计的一部分，共湮灭带的tan β = 10的生存最新的大型强子对撞机的约束。\li 6丰度的类似增强也可以在具有共同的非通用希格斯质量的模型（NUHM 1）中找到。
2011-09-02 astro-ph.CO hep-ph
Towards galaxy cluster models in Aether-Scalar-Tensor theory: isothermal spheres and curiosities
本文在AeST理论中研究静态球对称弱场解，通过哈密顿正则动量消除奇点，构造等温球模型并发现其径向加速度关系可解释星系团中MOND的不足。
2023-12-01 astro-ph.CO gr-qc
Flat Galactic Rotation Curves Interpreted as Evidence for the Mach's Principle
Universidad de Chile（智利大学）
该研究提出用马赫主义解释平坦星系旋转曲线，将BTFR改写为宇宙学形式，通过高红移观测验证，发现数据支持准德西特宇宙，为马赫原理提供了新证据。
2026-08-12 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
