Examining Baryonic Faber-Jackson Relation in Galaxy Groups
本文通过结合X射线与光学数据计算重子质量并构建速度弥散剖面，检验星系群和星系团中的重子Faber-Jackson关系，发现星系群符合MOND预测，而星系团呈现更大加速度尺度的平行关系，并识别出三个暗物质比例异常低的星系群。
2024-02-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Host Galaxies of Low-mass Black Holes
利用HST对147个低质量黑洞（BH）宿主星系的观测，系统地研究了这些活动星系的结构和标度关系。我们选择的样本具有维里质量约为10^5-10^6太阳质量的中心黑洞。宿主星系的I带总星等为-23.2<M_I<-18.8等，而星系的凸起星等为-22.9<M_I<-16.1等。用GALFIT对凸起-盘-棒的详细分解表明，在我们观测的极限范围内，93%的星系有扩展盘，39%有棒，5%没有凸起。基于Sersic指数和膨胀比，我们得出结论，大多数的星系盘可能包含pseudobulges和这些低质量的黑洞很少生活在经典的凸起。我们的样品的基本平面是从经典的凸起和椭圆的方式，是一致的pseudobulges的标度关系偏移。在Faber-Jackson平面内，与经典的星系团和椭圆星系相比，该样品在固定光度下具有较小的速度色散。根据它们在基本平面上的位置，特别是Faber-Jackson投影，没有盘的星系在结构上更类似于球状体而不是经典的凸起。总的来说，我们认为质量小于10^6太阳质量的黑洞生活在星系中，这些星系在其历史的大部分时间里都是长期演化的。一个经典的核球并不是黑洞存在的先决条件。
2011-07-22 astro-ph.CO
Formation and evolution of dwarf early-type galaxies in the Virgo cluster II. Kinematic Scaling Relations
我们把我们的样本的18室女座矮早型星系（dEs）的V-K -速度色散，Faber-Jackson，和基本平面（FP）的标度关系的大质量早型星系（Es）。我们使用一个广义的速度色散，其中包括旋转，能够比较的位置旋转和压力支持的dEs与早期和晚期类型的星系。我们发现，dEs似乎弯曲的Faber-Jackson关系的Es到较低的速度分散，是连接Es和矮球状星系（dSphs）。关于FP的关系，我们发现，dEs是显着偏移相对于大规模的热恒星系统，并重新铸造的FP到所谓的卡帕空间表明，这种偏移与dEs具有总的质光比高于Es，但仍然显着低于dSph星系。给定一个基于测量的dEs线指数的恒星质光比，FP偏移允许我们推断dEs半光半径内的暗物质分数平均>~ 42%（K波段的不确定性为17%，V波段为20%），与本系列早期论文中的独立估计完全一致。我们还发现，在近红外的大小-光度关系中的dEs，在光学，是从早型星系偏移，但似乎是一致的晚型星系。因此，我们得出结论，标度关系表明，dEs是不同的Es，他们进一步加强了我们以前的发现，dEs更接近，并可能形成晚型星系。
2012-10-29 astro-ph.CO
Accretion of Galaxies around Supermassive Black Holes and a Theoretical Model of the Tully-Fisher and M-Sigma Relations
本研究基于超大质量黑洞周围的星系吸积模型，解释了Tully-Fisher定律、Faber-Jackson定律及M-σ关系，并提出椭圆星系与盘星系的起源差异或与3D、2D吸积模式相关。
2024-01-31 astro-ph.CO
Radial Acceleration Relation from Ultra-light Scalar Dark matter
我们证明了星系中超轻标量暗物质（模糊暗物质）具有约为$10^{-10}\,\mbox{ms}^{-2}$的量子力学典型加速度标度，由此导出重子Tully-Fisher关系.星系中心的重子物质作为暗物质波动方程的边界条件，影响着晕中恒星的自转速度。在没有任何引力或力学修正的情况下，该模型也解释了在具有平坦旋转曲线的星系中发现的径向加速度关系和类似MOND的引力加速度行为。这种分析可以推广到Faber-Jackson关系。
2019-05-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Kinematic Connection Between Galaxies and Dark Matter Haloes
利用卫星运动学、弱引力透镜和晕丰度匹配对暗晕质量的估计，结合Tully-Fisher和Faber-Jackson关系，我们导出了早型和晚型星系在红移z~0处的光学圆速度V_opt和维里圆速度V_200之间的平均关系。对于晚型星系，V_opt ~ V_200的速度范围为V_opt=90-260 km/s，并且与V_opt = V_maxh（和谐LCDM宇宙学中NFW暗物质晕的最大圆速度）相一致。而早型星系V_opt \ne V_200，除了V_opt simeq为350 km/s的早型星系。这与早期类型的星系通常是全球等温的不一致。对于低质量（V_opt < 250 km/s）的早型，V_opt > V_maxh，表明重子对势阱的修正，而对于高质量（V_opt > 400 km/s）的早型，V_opt < V_maxh。在黑洞质量-速度色散关系的测量中，我们的结果意味着超大质量黑洞-晕质量关系的对数斜率从晕质量为~10^{12} Msun/h时的~1.4变化到晕质量为~10^{13.5} Msun/h时的~0.65。我们推断的银河系和M31的V_opt/V_200值低于目前直接观测和动力学模型所支持的值。这种偏移是由于银河系和M31与相同恒星质量的典型晚型星系相比具有更高的V_opt和更低的V_200。我们表明，目前的高分辨率宇宙流体动力学模拟不能同时再现V_opt/V_200和V_…
2010-04-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dwarf Galaxies in the Coma Cluster: I. Velocity Dispersion Measurements
本文介绍了利用Keck II卫星上的DEIMOS观测仪对后发座星系团中大量早型矮星系进行的研究，以确定它们的内部速度色散。我们专注于一个子样本的41个成员矮椭圆星系的速度色散可以可靠地测量，其中26个是第一次研究。我们的样本的震级范围是$-21<M_R<-15$。本文（论文I）的重点是速度色散的测量和误差估计。使用{ \it pPXF（惩罚PiXel拟合）}和钙三重吸收线进行测量。我们使用蒙特卡罗自举法来研究我们测量中的各种不确定性来源，即统计不确定性，模板失配和其他系统学。我们发现，不确定性的主要来源是模板失配的影响，这是减少使用模板的光谱类型的范围。结合我们的测量结果和文献中的结果，我们研究了Faber-Jackson关系（$L\proptoσ^α$），发现对于比$M_R\simeq-16$ ma更亮的星系，该关系的斜率为$α=1.99\pm0.14$。
2011-10-12 astro-ph.CO
The role of dry mergers for the formation and evolution of brightest cluster galaxies
利用再模拟技术，我们进行高分辨率的宇宙学模拟干合并在一个巨大的星系团中确定的千年运行。我们的初始条件包括很好地解决了复合星系模型组成的暗物质晕和恒星凸起，用于取代最大规模的集群祖晕在红移z=3。通过构造，我们的星系模型最初服从恒星质量-尺寸关系。我们证明，最亮的星系团（BCG）的演变远离科尔门迪关系所定义的较小质量的星系（即，关系弯曲）。由于BCG经历了相对大量的合并，它的总质光比明显高于典型的椭圆星系。我们还表明，暗物质和恒星之间的混合过程导致一个小的，但数值上强大的倾斜在基本平面和BCG位于倾斜的平面上。我们的模型是一致的，观察到的陡峭的对数质量光梯度作为恒星质量的函数。令人惊讶的是，我们发现只有试探性的弱失真的Faber-Jackson关系，取决于孔径的大小，不像预期的基础上孤立的合并模拟研究。这可能是由于星系轨道分布的差异，这是在我们的方法直接由宇宙学背景下，而它必须假设在孤立的合并模拟，以及BCG位于集群势阱深处的事实。
2009-02-02 astro-ph.CO
Kinematic Properties and Dark Matter Fraction of Virgo Dwarf Early-Type Galaxies
当矮星系进入星系团势阱时会发生什么是星系演化研究中的主要未知数之一。一些证据表明，晚型星系进入星系团并转变为矮早型星系（dEs）。我们研究了室女星系团，以了解哪些机制参与了这种转变。我们发现室女座外围的dEs具有与相同光度的晚型星系相似的形状和振幅的旋转曲线。这些dEs是旋转支撑的，具有圆盘状等照度线，并且比室女座中心的dEs年龄更小，室女座中心的dEs是压力支撑的，通常具有盒状等照度线并且更老。因此，公羊压力剥离解释了位于室女座郊区的dE的性质。然而，在中央集群区域的dE，已经失去了他们的角动量，必须遭受更剧烈的转变。冲压压力剥离和骚扰的组合不足以消除这些星系的旋转和螺旋/盘状结构。我们发现，在Faber-Jackson关系和基本面关系上，dEs偏离大质量椭圆星系的趋势，朝向以暗物质为主的星系，如银河系的矮椭球卫星星系和M31.然而，旋转和压力支持的dE两者在这些图中填充相同的区域。这表明dE在其半光半径内具有不可忽略的暗物质部分。
2012-10-29 astro-ph.CO
Velocity dispersion measurements of dwarf galaxies in the Coma cluster - implications for the structure of the fundamental plane
本文给出后发座星系团中一组矮星系和巨星系的中分辨率光谱数据，其中M_R <-15.7。较亮星系的光度学和运动学性质可以用参数来描述，这些参数相对于一组称为基本平面的标度关系几乎没有散射。为了确定这些基本的标度关系在较低的光度的形式，我们测量了速度色散的样本，包括69个星系的边界上的矮和巨制度。将这些数据与我们的光度测量相结合，我们发现光度和速度色散的紧密相关性，L \propto σ^{2.0}，比表征巨椭圆星系的Faber-Jackson关系要平坦得多。此外，在我们的矮样品M/L \propto σ^{0.2}中，质光比随速度色散的变化很弱。我们的总体结果与理论模型一致，该模型援引了大规模的质量去除和随后的结构调整，例如，是银河风的结果
2009-05-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Galaxy Properties in Clusters: Dependence on the Environment and the Cluster Identification Techniques
我们调查的几个星系的性质对环境和集群识别技术的依赖。我们选择星系团从两个目录的基础上SDSS：ROSAT-SDSS星系团调查，和MaxBCG目录。基于从光谱DR 5 SDSS中提取的体积有限的星系样本，我们构造了具有十个以上成员的星系团的子样本。标度关系，以及作为一个函数的星系的特性作为一个函数的clustocentric半径的隔离进行了分析。比较了星系团和场星系的性质。X射线和MaxBCG选择性星系团中的镓团具有相似的大小-光度关系。在相同的光度下，晚型星系的尺寸小于相同形态类型的星系团。星系团中早型星系的Faber-Jackson关系对于X射线选择星系团和MaxBCG星系团也是相同的。我们发现星系团中的星系，最亮的星系团星系（$BCG_s$）和场星系的动力学性质之间的明显差异。使用几个标准来分类星系的形态类型，我们重现了众所周知的形态分离。相关性达到$r/r_{200} \sim 1$。对于整个范围的clustocentric距离，X射线选择的集群提出了一个更高的分数比MaxBCG集群的早期类型的星系。我们还发现，明亮的星系优先居住在星系团中心。星系的中等大小，例如包含50%的petrosian通量$r_{50}$的半径，呈现出一种行为，也取决于星系团的选择标准。讨论了不同环境下影响星系演化的不同过程。
2009-06-29 astro-ph.CO
Cosmology and Cluster Halo Scaling Relations
我们探讨了暗物质和暗能量对星系团动力学标度性质的影响。研究了$N$-体模拟中团簇大小晕的质量、半径和速度色散之间的Faber-Jackson（FJ）、Kormendy和基平面（FP）关系.模拟涵盖了广泛的宇宙学参数，代表了开放，平坦和封闭的宇宙。独立的宇宙学，我们发现，模拟集群接近一个完美的维里态，并确实定义了一个基本平面。FJ、Kormendy和FP关系的拟合参数未显示出对$Ω_m$和/或$Ω_Λ$的任何显著依赖性。一个突出的效果是$Ω_{m}$对基面厚度的影响。随着模型的时间演化，我们发现在高$Ω_m$宇宙中FJ和Kormendy参数略有变化，FP拟合参数略有减小。我们还看到FP厚度的初始增加，随后收敛到几乎恒定的值。对于较高的$Ω_m$值，收敛时期较晚，而在低$Ω_m$ $Λ$模型中厚度保持恒定。我们还发现，在标准CDM（SCDM）宇宙学的FP厚度的持续增加。没有证据表明，这些差异是由于不同的功率谱斜率在集群规模。从FP的观点来看，悄悄地增加质量的星系团和经历大规模合并的星系团之间几乎没有什么区别。强合并的主要效应是显著改变半质量半径$r_{half}$与调和平均半径$r_h$的比值。
2009-06-01 astro-ph.CO
The GALEX Arecibo SDSS Survey. IV. Baryonic Mass-Velocity-Size Relations of Massive Galaxies
作为正在进行的GALEX Arecibo SDSS巡天的一部分，我们展示了一个均匀的、有代表性的约500个大质量星系样本的动力学标度关系，这些星系仅根据恒星质量（>10^10 Msun）和红移（0.025<z<0.05）进行选择。我们比较重子Tully-Fisher（BTF）和Faber-Jackson（BFJ）的关系为这个样本，并研究星系如何分散周围的最佳拟合修剪的磁盘为主和膨胀为主的系统的子集。当BFJ关系应用于它们的最大样本时，BFJ关系比BTF分散得更少，并且不受困扰BTF的倾斜问题的影响。以星系为主导的富含气体的星系系统地偏离了由球状体定义的BFJ关系。我们表明，通过应用一个简单的校正恒星的速度色散，仅取决于星系的浓度指数，我们能够使磁盘和球状体到相同的动力学关系-换句话说，我们得到一个广义的BFJ关系，适用于我们的样本中的所有星系，无论形态，倾斜或气体含量，并具有小于0.1德克斯的散射。我们发现，磁盘和球状体的恒星色散的大小关系的偏移，而偏移被删除时，校正色散代替。广义的BFJ关系代表了全球暗物质和星系重子含量之间的基本相关性，这是服从所有（大质量）系统，无论形态。[删节]
2011-10-19 astro-ph.CO
SPIDER II - The Fundamental Plane of Early-type Galaxies in grizYJHK
我们提出了一个完整的分析的基本面的早期型星系（ETGs）在附近的宇宙。如论文I中所定义的，样本包括位于覆盖整个区域局部密度（从田地到集群）的环境中的39，993个ETG。我们推导了grizYJHK波段ETG的FP，详细讨论了拟合过程、选择效应引起的偏差以及r_e和mue相关误差引起的偏差等影响FP系数的关键因素。通过对Kormendy关系的研究，我们发现它的斜率在g（3.44 ± 0.04）到K（3.80 ± 0.02）之间变化，这意味着较小尺寸的ETG比具有较大re的星系具有更大的光学/近红外半径比。我们还研究了Faber-Jackson关系，发现在不确定性范围内，它的斜率对所有波段都是相似的，平均值为0.198 ± 0.007。从g到K的幅值选择样本的FP系数的变化分别为11%、可忽略不计和10%。我们发现，FP的倾斜变得更大的Sersic指数和更大的轴比，独立的波段，我们测量的FP变量。这表明这些变化可能与银河系性质的结构和动力学差异有关。我们还表明，目前的半分析模型的星系形成再现非常好的年龄和金属丰度的变化的恒星星族存在于大规模ETG作为在这些系统中的恒星质量的函数。特别是，我们发现，大规模的ETG有同时代的恒星流行的年龄变化只有百分之几，每十年的质量，而金属丰度增加与恒星质量的23%，每质量十年。
2010-06-03 astro-ph.CO
An Improved [O III] Line Width to Stellar Velocity Dispersion Calibration: Curvature, Scatter, and Lack of Evolution in the Black-Hole Mass Versus Stellar Velocity Dispersion Relationship
给出了活动星系核[O III] 5007线半高宽（FWHM）到主星系速度色散σ的改进变换。这显著地减少了在使用[O III] FWHM作为σ的代理时的系统误差。AGN黑洞的质量，M，估计使用Dibai单历元谱方法，结合新的估计σ，给出一个修订的AGN M-σ关系延伸到高质量。这表明，质量最大的黑洞的质量系统地高于通过M \propto σ ^[4]外推到高质量时的预测值。这支持了最近的一种说法，即大质量黑洞的恒星动力学质量被系统性地低估了。M-sigma关系的变陡与当地宇宙中没有非常高的sigma星系以及Faber-Jackson关系的曲率一致。对于黑洞质量大于10^9太阳质量的星系，M-sigma关系中的内禀散射似乎要小得多。据推测，这与核心椭圆与超轻椭圆二分法有关。在M-西格玛关系的高端的低散射意味着这里提出的转换和Dibai方法分别是恒星速度色散和质量的良好指标。没有证据表明M-sigma关系随时间的演变。
2009-08-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Evolution of Spheroidal Galaxies in Different Environments
我们分析了203个0.2<z<0.8的遥远球状星系（椭圆星系和S 0星系）的运动学和化学演化，这些星系位于不同的环境中（富星系团、低质量星系团和外场）。获得了中等分辨率的VLT/FORS和CAHA/MOSCA光谱，用于测量星系的内部运动学和恒星星族。从HST/ACS和WFPC 2成像，表面亮度轮廓和结构参数的星系样本的一半。Faber-Jackson关系和Kormendy关系以及基本面的标度关系表明，在每个密度区域中，整个星系群体都经历了适度的演化。在所有的环境中，S 0星系比椭圆星系表现出更快的演化。对于星系团星系，在一个维里半径范围内，星系团星系的演化具有轻微的径向依赖性，对于质量较小的星系（M<2 × 10 ^{11} M_{\sun}），星系团星系的演化具有较强的质量依赖性。光谱中的蓝色和弱OII发射或强Hδ吸收特征提供了最近恒星形成的证据。结果是一致的一个缩小形成的情况下，这是独立的星系的环境。
2009-09-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Evolution of Field Early-Type Galaxies in the FDF and WHDF
我们利用从FORS深场和William Herschel深场中提取的样本，研究了从0.20<z<0.75到M_B<=-19.30的24个场早型星系的性质。高信噪比的中分辨率VLT光谱学由深高分辨率HST/ACS成像和额外的地基多波段测光补充。为了澄清在一些星系中检测到的低水平的恒星形成（SF），我们使用钱德拉和XMM-牛顿X射线巡天的存档数据来确定我们样本中活动星系核活动的数量。B和K波段Faber-Jackson关系和基本面显示了场早型星系的中等演化。透镜状（S 0）星系的平均特征是更强的光度演化和更蓝的静止框架颜色，这可以解释为与椭圆星系相比，它们包含更多样的恒星星族。FP的演化可以解释为我们星系动态质光比的平均变化：<Δ \log{(M/L_B)} /z>=-0.74 \pm 0.08。这些场星系的M/L演化表明，在最后5 Gyr的场早型星系的连续质量组装，得到了最近的研究支持的场星系z~1。最近SF活动的独立证据是由光谱（OII em.，HDdelta）和光度（静止帧颜色）诊断。基于H δ吸收特征，我们检测到一个微弱的剩余SF的星系，占这些星系的总恒星质量的5%-10%。我们星系的光度和质量的共同演化有利于缩小形成过程。我们发现一些证据表明，我们的星系经历了一段时间的SF淬火，可能触发活动星系核活动，这是在很好的协议与最近的结果在观测和理论方面。（节略）
2009-01-20 astro-ph.CO
The Origin of Dwarf Early-Type Galaxies
在桥上我们对室女星系团和低密度区域的矮早型星系进行了分光光度研究。我们发现，这些星系表现出许多共同的晚型星系，但不与更大质量的早期类型（E/S 0）的属性。室女座中dE的性质显示了集群内的梯度。在室女星系团外围的dE是由旋转运动支撑的，而在中心的dE则是由其恒星的随机运动支撑的（即压力支撑）。旋转支撑的dEs具有盘状等照度线和微弱的底层螺旋/不规则子结构，它们也显示出比压力支撑的dEs更年轻的年龄，压力支撑的dEs具有盒状等照度线，并且是光滑和规则的，没有任何子结构。我们比较这些dEs的位置与大质量的早型星系的Faber-Jackson和基本平面的关系，我们发现，虽然有旋转和压力支持的dEs的位置之间没有区别，都偏离了关系的大质量的早型星系的方向矮球状系统（dSphs）。我们利用它们相对于E/S 0星系基本平面的偏移量来估计它们的暗物质分数。在这项工作中研究的所有属性都同意冲压压力剥离的情况下，晚型星系落入星系团，它们与星系际介质的相互作用吹走了它们的气体，因此，它们在很短的时间内被淬灭。然而，那些在星团中心的dE似乎已经完全转化，没有留下任何可能的螺旋起源的痕迹，因此，如果是这样的话，它们必须经历一个更猛烈的机制与冲压压力剥离相结合。
2012-10-29 astro-ph.CO
Data and 2D scaling relations for galaxies in Abell 1689: a hint of size evolution at z~0.2
我们介绍了来自GEMINI/GMOS-N和HST/ACS的Abell 1689（z=0.183）的成像和光谱学。我们测量了GMOS g'和r'图像（531个星系）和HST F625 W图像（43个星系）的表面光度，以及GMOS光谱（71个星系）的速度和速度色散。利用这些数据，我们构造了Abell 1689早型星系的Kormendy关系（KR）、Faber-Jackson关系（FJR）和色-星等关系（CMR），并与后发座星系团进行了比较。我们测量的内在散射的CMR在阿贝尔1689是0.054 \pm 0.004马格的地方退化的约束的比例的组装时标可用的时间（β）和年龄的人口。假设Abell 1689中的星系将在2.26 Gyr的时间间隔内演化成后发座星系，打破了这种简并性，并将β限制在> 0.6，红色序列的年龄限制在> 5.5 Gyr（形成于z > 0.55）。如果不对尺度演化进行修正，但考虑到星等削减和选择效应，KR和FJR在过去2.26 Gyr的光度演化数量上是不一致的，并且在2 sigma水平上不一致。然而，在修正了大小演化之后，KR和FJR显示出相似的光度变化（0.22 \pm 0.11等），这与恒星形成10.2 \pm 3.3 Gyr前（z = 1.8+inf-0.9）的单次爆发的恒星星族被动演化一致。因此，在KR的变化，FJR和CMR的阿贝尔1689相对于后发座都同意，并…
2012-03-08 astro-ph.CO
Scaling Laws for Dark Matter Halos in Late-Type and Dwarf Spheroidal Galaxies
Sc-Im和矮球状（dSph）星系的暗物质（DM）晕满足标度律：低光度星系的晕具有较小的核心半径，较高的中心密度和较小的速度色散。这些结果是基于巨星系的最大盘旋转曲线分解和矮星系的Jeans方程分析。(1)我们证明了绝对星等M_V > -18的spiral星系、Im星系和Sph星系形成了一个重子-DM面密度随光度减小而减小的序列。我们认为，这是一个序列的减少重子保留与超新星驱动的损失或减少重子捕获后宇宙学再电离。(2)S+Im星系和Sph星系之间的结构差异很小。两者都主要受到控制重子耗尽的物理学的影响。(3)重子盘的最大自转速度与DM晕中测试粒子的外圆周速度V_circ之间存在线性关系。重子在V_circ = 42+-4 km/s时变得不重要。较小的星系是暗淡或黑暗的。(4)我们发现，在重子“损失”，dSph星系明亮的~4马格和dIm星系明亮的~3.5马格。都有DM晕是大到足以帮助解决“太大而不能失败”的问题与DM星系形成。(5)我们认为，存在着许多星系太暗，发现目前的技术，所需的冷DM理论。(6)DM晕的投影中心密度在M_B ~ -5 ~-22范围内是恒定的。这意味着一个具有晕质量M ~（晕色散）**4的Faber-Jackson定律。
2014-11-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
MOND-like behavior in the Dirac-Milne universe -- Flat rotation curves and mass/velocity relations in galaxies and clusters
我们证明了在Dirac-Milne宇宙（一个物质-反物质对称的宇宙，两个组分相互排斥）中，转动曲线在超过约3维里半径的特征距离处是一般平坦的，并且满足一个指数为$\approx 3$的Tully-Fisher关系.使用三维模拟与修改版本的RAMSES代码，我们表明，狄拉克-米尔恩宇宙学提出了一个非常小的散射和指数等于$\approx 3$之间的质量和速度色散的Faber-Jackson关系。我们还表明，来自旋转曲线假设牛顿引力的质量是系统高估的质量相比，真正存在的。我们还表明，Dirac-Milne宇宙，其物质和反物质成分之间的极化，提出了一个类似的MOND（修正牛顿动力学）的行为，其特征是由一个额外的表面重力相比，牛顿的情况。我们表明，在狄拉克-米尔恩宇宙中，在目前的时代，由于反物质云的存在而产生的附加引力场$g_{am}$的强度是几个$10^{-11}$ m/s $^2$的数量级，类似于MOND的特征加速度。我们研究了这个额外的加速度$g_{am}$的演变，并表明它取决于红移，因此不是一个基本常数。结合它在SNIa光度距离、年龄、核合成和结构形成方面的已知一致性，迪拉克-米尔恩宇宙学可能代表了$Λ$ CDM、MOND和其他解释暗物质和暗能量难题的方案的有趣替代方案。
2021-06-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dark halo response and the stellar initial mass function in early-type and late-type galaxies
本文研究了早型星系（ETG）和晚型星系（LTG）中恒星质量与光学圆速度关系--Faber-Jackson（FJ）和Tully-Fisher（TF）关系的起源。我们结合暗晕质量的测量（从卫星运动学和弱透镜），和星系中重子的分布（从星系标度关系的新汇编），从宇宙学模拟暗晕结构的约束。主要的未知数是晕对星系形成的响应和恒星初始质量函数（IMF）。TF和FJ关系的斜率自然地再现了大范围的晕圈响应和IMF。然而，具有通用IMF和通用晕轮响应的模型不能同时再现TF和FJ关系的零点。对于具有通用Chabrier IMF的模型，LTG需要晕扩张，而ETG需要晕收缩。Salpeter IMF允许用于高质量（sigma > 180 km/s）ETG，但对于中等质量不一致，除非V_circ（R_e）/sigma_e > 1.6。如果国际货币基金组织是普遍的，接近Chabrier，我们推测，一个重大的合并的存在可能是负责收缩的ETGs，而clueroscopic增生流和/或反馈导致扩张的LTG。另一方面，最近提出的IMF的变化不利于晕收缩在这两种类型的星系。最后，我们表明，我们的模型自然地再现平坦的和无特征的圆形速度轮廓内的光学区域的星系没有微调。
2011-05-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Origin of Galaxies
针对MOND无法解释星系团质量缺失的问题，本研究提出结合惰性中微子与MOND的$ν$HDM及优化版opt-$ν$HDM模型，经模拟与参数拟合发现二者均难以解释JWST观测到的高红移星系。
2025-11-19 astro-ph.CO
The Radial Acceleration Relation in CLASH Galaxy Clusters
星系径向加速度关系（RAR）描述了星系中观测到的总加速度$g_\mathrm{tot}(r)=GM_\mathrm{tot}(<r)/r^2$与重子质量$g_\mathrm{bar}(r)=GM_\mathrm{bar}(<r)/r^2$的期望加速度之间的严格经验标度律，特征加速度标度为$g_\dagger\simeq 1.2\times 10^{-10}$ ms $^{-2}$。在这里，我们研究如果这样的相关性存在于星系团使用弱透镜，强透镜，和X射线数据集提供的20个高质量集群的CLASH调查的目标。通过结合我们的CLASH数据与恒星质量估计最亮的星系团（BCGs）和占恒星重子组成部分的集群，我们确定，第一次，RAR的BCG-集群规模。由此产生的RAR是很好地描述了一个紧密的幂律关系，$g_\mathrm{tot}\propto g_\mathrm{bar}^{0.51^{+0.04}_{-0.05}}$，与对数正态固有散射$14.7^{+2.9}_{-2.8}\%$。的斜率是一致的低加速度限制的RAR在星系，$g_\mathrm{tot}=\sqrt{g_\dagger\,g_\mathrm{bar}}$，而截距意味着一个更高的加速度尺度的$g_\ddagger = (2.02\pm0.11)\times 10^{-9}$ ms $^{-2}$，表明没有一个通用的RAR，持有的…
2020-04-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
The "Missing Mass Problem" in Astronomy and the Need for a Modified Law of Gravity
自20世纪30年代以来，天文观测积累的证据表明，我们对星系和星系群动力学的理解是非常不完整的：假设牛顿的万有引力定律在天文尺度上是有效的，观察到的质量（储存在恒星和星际气体中的）恒星系统的能量只能占大约10%的动力学能量。（引力）质量需要解释这些系统中恒星的高速度。解决这个"质量缺失问题"的标准方法是"暗物质"的假设，这意味着一个额外的电磁暗物质成分提供了缺失的质量。然而，迄今为止尚未发现暗物质的直接观测证据。更重要的是，过去十年的天文观测表明，暗物质无法解释星系的运动学。多次观测表明，观测质量和动力学质量之间的差异是重力加速度（或场强）的函数，而不是其他参数（大小，旋转速度等）。质量差异出现在一个特征和普遍的加速度（“米尔格罗姆常数”）之下。因此，修正的引力定律，特别是修正的牛顿动力学（MOND）的修正，在天体物理学中变得越来越重要。MOND已经成功地预言了星系动力学的各种重要经验关系，包括著名的Tully-Fisher和Faber-Jackson关系。MOND被发现与从双星到星系团的恒星动力学是一致的，因此涵盖了大小为8个数量级和质量为14个数量级的恒星系统。这些发展有可能启动一个范式转变，从暗物质到修改后的引力定律，作为丢失质量问题背后的物理机制。
2014-01-23 astro-ph.CO gr-qc
Halo and Subhalo Demographics with Planck Cosmological Parameters: Bolshoi-Planck and MultiDark-Planck Simulations
我们报告并提供拟合函数的丰富的暗物质晕和subhalos作为质量，圆速度和红移的函数从新的Bolshoi-普朗克和MultiDark-普朗克$Λ$ CDM宇宙学模拟，普朗克宇宙学参数的基础上。我们还报告了晕质量吸积率，这可能与星系恒星形成率。我们发现，更高的宇宙学物质密度的普朗克参数相比，WMAP参数导致更高丰度的大质量晕在高红移。我们发现，中位数晕自旋参数$λ_{\rm B} = J(2M_{\rm vir}R_{\rm vir}V_{\rm vir})^{-1}$是几乎独立的红移，导致预测的星系大小的演变是一致的观测，而显着减少与红移中位数$λ_{\rm P} = J|E|^{-1/2}G^{-1}M^{-5/2}$预测更多的星系大小比观察到的减少。使用Tully-Fisher和Faber-Jackson的星系速度和质量之间的关系，我们表明，一个简单的模型，星系速度是如何与晕最大圆速度导致宇宙恒星质量密度的增加过度预测的红移增加超过红移$z\sim1$，这意味着这样的速度质量关系必须改变红移$z>1$。通过一个现实的模型，如何观察到的星系速度与晕圆速度，我们表明，最近的光学和无线电观测的星系丰度与我们的$Λ$ CDM模拟吻合得很好。我们的光环人口统计数据基于更新版本的\rockstar \和\ctrees \代码，本文包括解释其所有输出的附录。本文是一系列相关论文的介绍，介绍了…
2017-03-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dynamical evidence for a morphology-dependent relation between the stellar and halo masses of galaxies
本文从早型星系的近红外光度（对于$M_\star$）和球状星团系统的位置-速度分布（对于$M_{\rm h}$）出发，导出了早型星系的恒星-晕质量关系（SHMR），即$f_\star\propto M_\star/M_{\rm h}$对$M_\star$和$M_{\rm h}$的关系。我们个人的估计$M_{\rm h}$是基于拟合的动力学模型与表示的作用角变量的分布函数，并施加一个先验$M_{\rm h}$的浓度-质量关系在标准的$Λ$ CDM宇宙学。我们发现，早型星系的SHMR下降的质量超过一个峰值在$M_\star\sim 5\times 10^{10}M_\odot$和$M_{\rm h}\sim 10^{12}M_\odot$（附近的银河系的质量）。这一结果是一致的标准SHMR来自一般人口的星系丰度匹配，并与以前的，不太强大的衍生早期类型的SHMR。然而，它形成鲜明对比的单调上升SHMR晚期类型来自扩展HI旋转曲线和相同的$Λ$ CDM之前$M_{\rm h}$，我们采用的早期类型。大质量星系的SHMR或多或少是连续变化的，从上升到下降，减少盘分数和减少哈勃类型。我们还表明，不同的SHMR晚和早期类型是一致的，它们的恒星速度和质量之间的相似的标度关系（塔利-费舍尔和费伯-杰克逊关系）。恒星和晕维里速度之间的关系的差异占的相似性的标度关系。我们认为，所有这些经验研究结果是一个…
2021-02-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
A natural approach to extended Newtonian gravity: tests and predictions across astrophysical scales
为了在非相对论水平上寻求一个修正的引力理论的一般公式，并作为暗物质假设的替代方案，我们构建了一个在各种天体物理尺度上有效的模型。通过纳入米尔格罗姆的加速度常数到引力理论，我们表明，非常普遍的公式可以构造的加速度感受到的粒子。量纲分析表明，这种包含自然会导致引力中质量长度标度的出现，打破了它的标度不变性。一个特定形式的修改后的引力的构造和测试的一致性与观测范围广泛的天体物理环境，从太阳系到河外尺度。我们表明，在任何有限的范围内的物理参数，这定义了一个特定类别的天体物理对象，系统的色散速度必须是一个幂律的质量和大小。这些权力似乎通过理论的自然约束关系联系在一起。这就产生了一个适用于所有天体物理系统的广义引力平衡关系。本文提出了一个处理球对称密度分布的一般方案，特别指出椭圆星系的基本面、牛顿维里平衡、Tully-Fisher和Faber-Jackson关系以及在局部矮球状星系中观测到的标度，在适当的质量-长度标度下，只不过是这种关系的特殊情况。我们讨论的影响，这种方法的修改后的引力理论，并强调工作的优势，而不是改变牛顿第二定律的运动，在制定的引力理论。
2010-09-10 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
