Estimation of xi parameter on the Moffat Gravity
标量张量矢量引力(STVG)是John Moffat(2005)提出的一种改进的引力理论。MOG是这一理论的简称,它可以解释没有暗物质的星系自转曲线和结构的形成。它也可以解释没有暗能量的加速宇宙,但是,他们只得到了一个关于MOG的球对称静态真空解。在这个理论下,两个点源产生的引力场不是它们各自球对称静态真空解的简单和。然而,在arXiv:0805.4774中,通过唯象主义描述了使MOG适应物质的扩展分布的方法。在唯象描述中引入了一个新的参数xi,本文给出了MOG的xi参数的估计。总之,“xi”应该小于O(10^2),以重现观察到的“平坦”旋转曲线。
2012-02-20 astro-ph.GA gr-qc
Testing MOG, Non-Local Gravity and MOND with rotation curves of dwarf galaxies
修正引力(MOG)和非定域引力(NLG)是广义相对论的两种替代理论。他们能够解释螺旋星系和星系团的旋转曲线,而不包括暗物质(Moffat & Rahvar 2013,2014; Rahvar & Mashhoon 2014)。在弱场近似下,这两个理论有类似的形式,有效引力势有两个分量:(i)牛顿引力,引力常量增加了一个因子$(1+α)$;(ii)汤川型势,产生一个长度标度为$1/μ$的排斥力。在这项工作中,我们比较了小东西目录中的矮星系的旋转曲线与MOG,NLG和修正的牛顿动力学(MOND)的预测。我们发现,这些理论的通用参数,可以拟合的旋转曲线的矮星系与更大的恒星质量的光比相比,在银河系附近的恒星。未来对矮星系中恒星质量函数的直接观测可以检验不同的修正引力模型。
2017-02-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
Hamiltonian Formalism for dynamics of particles in MOG
MOG作为一种改进的引力理论,被设计为用暗物质来代替。在这个理论中,除了度规张量,一个有质量的矢量是一个引力场,其中每个粒子都有一个与惯性质量成正比的电荷,并通过粒子的四速度耦合到矢量场。在这项工作中,我们提出了哈密顿形式的粒子动力学在这个理论。哈密顿形式主义的优点是更好地理解和分析有质量和无质量粒子的动力学。大质量粒子偏离时空的测地线,光子遵循测地线。我们还研究了牛顿和后牛顿制度的粒子动力学观测的目的。哈密顿形式主义的一个重要结果是,虽然在大尺度上的透镜是与观测兼容的,但恒星尺寸透镜的偏转角大于广义相对论。这个结果可以排除这个理论,除非我们引入一种屏蔽机制来改变像恒星这样的致密物体附近的有效引力常量。
2022-06-06 astro-ph.GA gr-qc
Testing MOdified Gravity (MOG) theory and dark matter model in Milky Way using the local observables
在本文中,我们研究了另一个替代暗物质的理论--修正引力理论(MOG),通过测试它在垂直和横向上用重子物质描述银河系局域动力学的能力。MOG的目的是解释星系和星系团的动力学,而不需要暗物质。我们使用本地观测数据,如垂直色散,旋转曲线,面密度和数密度的恒星在银河系中,获得的MOG和MW的重子分量的参数,通过实施贝叶斯方法的参数估计的基础上的马尔可夫链蒙特卡罗方法。我们比较我们的结果与MW的暗物质模型。MOG和CDM两种模型都能很好地描述本地MW内恒星的自转曲线和垂直动力学。在该分析中,MOG自由参数的最佳值为$α= 8.99 \pm 0.02 $和$μ=0.054\pm 0.005$ kpc $^{-1}$。同时,我们还得到了广义gNFW模型在暗物质模型中的参数。我们从MOG得到的最佳隆起质量值是$(1.06 \pm 0.26)\times10^{10}\rm M_{\odot}$,这与从微透镜观测得到的估计一致。
2020-06-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
Global stability of self-gravitating disks in modified gravity
我们研究了自引力盘的全局稳定性的背景下修改的重力(MOG)使用N体模拟。这个理论是一个相对论性的标量-张量-矢量引力理论,用来解决暗物质问题。在弱场极限下,MOG具有两个自由参数$α$和$μ_0$,这两个参数已经用旋涡星系的自转曲线数据确定。恒星自引力盘的演化,更具体地说,酒吧不稳定性MOG的研究和牛顿的情况下相比。我们的模型具有指数和Mestel样的表面密度为$Σ\propto \exp(-r/h)$和$Σ\propto 1/r$。它被发现,令人惊讶的是,磁盘是更稳定的对杆模式在MOG比在牛顿引力。换句话说,棒的生长速率实际上比牛顿圆盘慢。此外,我们表明,这两个自由参数,即$α$和$μ_0$,有稳定的效果。换句话说,这些参数的增加将降低棒材的生长速率。
2017-03-17 astro-ph.GA gr-qc
Rotational Velocity Curves in the Milky Way as a Test of Modified Gravity
通过观测确定的星系旋转曲线的半径远远超过星系核心,可以为没有暗物质的修正引力模型提供一个关键的测试。从标量-矢量-张量引力(STVG或MOG)获得的预测旋转速度曲线与没有暗物质晕的银河系的数据非常吻合,质量为$5\times 10^{10}\,M_{\odot}$。修正的牛顿动力学(MOND)预测的速度旋转曲线与实验数据不符。
2014-12-11 astro-ph.GA gr-qc
Implications of the Milky Way Declining Rotation Curve
基于Gaia DR3数据发现银河系旋转曲线呈开普勒式下降,使总质量大幅降低,通过牛顿力学和修改引力拟合表明额外质量可能源于星系周介质热等离子体-气体晕。
2024-09-25 astro-ph.GA gr-qc
The Star Formation History and Dynamics of the Ultra-diffuse Galaxy Dragonfly 44 in MOND and MOG
超漫射星系蜻蜓44(DF 44)的观测视线速度色散$σ_{los}$需要一个$M_{dyn}/L_I=26^{+7}_{-6}$太阳单位的牛顿动力学质光比。这远远超出了我们的恒星人口合成(SPS)模型,我们使用的综合银河系初始质量函数(IGIMF)理论构建的可接受的限制。假设DF 44是孤立的,并使用Jeans分析,我们计算了DF 44的$σ_{los}$配置文件在Milgromian动力学(MOND)和修改的重力(MOG)理论,而不调用暗物质。与观察到的运动学相比,最拟合的MOND模型具有$M_{dyn}/L_I = 3.6_{-1.2}^{+1.6}$和恒定的轨道各向异性$β=-0.5_{-1.6}^{+0.4}$。在MOG中,我们首先根据HI邻近星系巡天(THINGS)观测到的旋转曲线数据,确定其两个理论参数$α$和$μ$。DF 44 $σ_{los}$曲线与$M_{dyn}/L_I=7.4_{-1.4}^{+1.5}$最佳拟合,大于合理的SPS值。如果允许$α$和$μ$发生变化,MOG将生成DF 44的$σ_{los}$剖面,其中具有可接受的$M_{dyn}/L_I$和各向同性轨道。MOND与规范$a_0$可以解释DF 44在$2.40 σ$的置信水平(1.66\%),如果考虑到它的观察到的运动学和典型的恒星形成历史的IGIMF的背景下。然而,如果MOG的自由参数固定在与T…
2019-09-17 astro-ph.GA
On the universality of MOG weak field approximation at galaxy cluster scale
在弱场极限下,纯量张量矢量引力理论对引力势引入了汤川修正。这样的修正取决于两个参数,$α$说明了引力常量的修正,而$μ^{*-1}$表示标量场传播的标度长度。当修正后的引力势被用来拟合星系自转曲线和星系团的质量分布时,发现这些参数是通用的,两者都没有暗物质。我们测试的普遍性,这些参数使用的温度各向异性由于热Sunyaev-Zeldovich效应。在我们的模型中,团簇内气体在修正的引力势阱中处于流体静力平衡,并由多方状态方程描述。我们预测了后发座星系团产生的热Sunyaev-Zeldovich温度各向异性,并将其与普朗克2013年名义映射进行了比较。在我们的分析中,我们发现,$α$和规模的长度,分别是一致的,偏离他们的普遍价值观。我们的分析指出,在星系团尺度上,在超过$3.5σ$的情况下,引力势的汤川修正的普适性假设被排除,同时也证明,如果引力势的尺度依赖性被恢复,这样的引力理论能够拟合星系团的轮廓。
2017-05-05 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
The distinguishing factor for gravity models: stellar population synthesis
米尔格罗姆(MOND)、莫法特(MOG)和CDM方案的替代引力都模拟了具有合理细节的螺旋旋转曲线。然而,他们在预测星系的恒星质光比($M_*/L$)方面显示出显着的差异。我们认为这一特征可以作为不同替代理论之间的区别因素。我们分析了46个低和高表面亮度星系的自转曲线,并将得到的$M_*/L$与恒星星族合成(SPS)方案的预测进行了比较。MOND的颜色- $M_*/L$相关性与SPS模型的预测一致。MOG模型没有表现出这种一致性,而CDM模型的$M_*/L$则表现出较大的离差.此外,采用Bekenstein插值函数的MOND的$M_*/L$比更倾向于SPS格式的Kroupa初始质量函数(IMF),而采用标准和简单插值函数的MOND的$M_*/L$比则与Salpeter IMF一致.这里是区分在SPS上下文中使用的不同IMF的另一指示。
2010-09-14 astro-ph.GA
Modified Gravity and the Phantom of Dark Matter
天体物理数据分析的弱场预测支持的说法,修改的重力(MOG)理论提供了一个自洽的,标度不变的,星系旋转曲线的通用描述,而不需要非重子暗物质。比较Milgrom的修正动力学(MOND)的预测提供了一个最佳的拟合和实验确定的通用值的MOND加速度参数。修正的引力理论的预测相比,冷的非重子暗物质(CDM)的预测,包括一个恒定密度的核心修改的拟合公式,它产生良好的适合星系旋转曲线,包括低表面亮度和矮星系。分析星系团的质量分布推断从X射线光度测量,从附近最小的星系团的星系团的最大的,它表明,虽然MOG提供一致的拟合,MOND不适合观察到的形状的集群质量分布的任何值的MOND加速参数。CDM的预测比较证实,而Navarro-Frenk-White(NFW)拟合公式不适合观察到的星系团质量分布的形状,核心修改的暗物质拟合公式提供了极好的最佳拟合,支持重子是动态的重要分布的暗物质晕的假设。
2009-08-02 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Modified Gravity and the Origin of the Excess Radio Galaxy Number-Count Dipole
Perimeter Institute for Theoretical Physics(佩里曼理论物理研究所);University of Waterloo(滑铁卢大学)
STVG-MOG理论通过增强大尺度引力响应解释无线电星系数量计偏振异常,为宇宙学信号提供新的探测途径。
2026-01-12 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Observational Tests of Nonlocal Gravity: Galaxy Rotation Curves and Clusters of Galaxies
爱因斯坦引力理论的经典非定域推广最近通过引入标量因果“本构”内核而发展起来,该内核最终必须从观测数据中确定。事实证明,在这个理论中,引力的非定域性可以模拟暗物质;事实上,在非定域引力的牛顿体系中,我们恢复了托林-库恩修正引力的唯象方法。在非定域广义相对论的背景下,库恩核的一个简单的推广导致了一个两参数的修正牛顿力定律,其中包括一个额外的排斥Yukawa型相互作用。我们确定我们的非本地内核的参数,通过比较的理论预测与观测数据的旋转曲线的旋涡星系。最佳拟合的恒星质光比结果与天体物理模型一致,此外,我们的结果与螺旋星系的塔利-费舍尔关系是一致的。光偏转在非本地重力是一致的广义相对论在太阳系尺度,而超出银河系尺度的增强偏转角的预测是兼容的有效的“暗物质“的透镜。此外,我们将我们的结果扩展到丰富的星系团的内部动力学,并表明从非局部引力得到的集群的动力学质量是一致的测量重子质量。
2014-05-08 astro-ph.GA gr-qc
For modified gravity, it's the LITTLE THINGS that matter
School of Physics and Centre for Astrophysics, University of the Witwatersrand(威特沃特斯兰德大学物理学院与天体物理学中心)
利用LITTLE THINGS和SPARC矮星系样本,通过哈密顿蒙特卡洛采样和ELPD差异进行模型比较,发现暗物质晕模型比MOND更受偏好(>4σ),但大多数星系仍与MOND普适标度兼容,而MOG的普适模型被强烈排除(>8σ)。
2026-05-26 astro-ph.GA gr-qc hep-ph
The $κ$-model, a minimal model alternative to dark matter. Application to the galactic rotation problem
在观测者所处的环境下,例如,星系中的局部平均质量密度,可以以一种意想不到的方式确定星系中给定位置处的速度、加速度和引力场强度。这个想法,数学上支持的非对称距离概念,是说明在这里的一个研究有关旋转的旋涡星系。这个建议在天体物理学领域是新的(在下文中,它被称为\k{appa}模型),可以帮助模拟在修正的牛顿动力学(MOND)理论,修正的引力(MOG)模型或其他相关模型中看到的主要效应,这些模型的目的是消除暗物质,这些模型已经是成熟的理论。因此,从两个选定的星系的例子,在第5节中,我们表明,有一个等价的MOND和\k{appa} -模型。特别是,在相反的一面,我们有占主导地位的范式的投机性质,难以捉摸的暗物质,尽管50多年来进行了激烈的理论,实验和观测努力,但其性质始终不确定。
2022-05-06 astro-ph.GA
Inclination Effect on Observational Identification of Outflow Rotation in Magnetohydrodynamics Simulations
本文利用磁流体动力学模拟与合成观测,研究倾角对原恒星外流旋转识别的影响,发现低倾角会掩盖旋转特征,导致约2/3至4/5的外流难以被识别出旋转。
2025-07-21 astro-ph.GA
Black Hole Spacetime Reconstruction from Galactic Rotation Curves: Thermodynamic Properties and Implications
Jadavpur University(贾达普大学)
该研究通过观测旋转曲线重建NGC 5907星系黑洞时空,获得暗物质修正度规,分析其热力学稳定性与引力阴影,并与WISE观测一致,统一了星系动力学与黑洞物理。
2026-10-27 astro-ph.GA gr-qc
First observational evidence of a relation between globular clusters' internal rotation and stellar masses
本文利用Gaia DR3数据,首次在球状星团47 Tuc和M 5中观测到了内部自转速度随恒星质量增大而增强的自转-质量关系,但在动力学最年轻的ω Cen中未检测到该趋势。
2023-03-27 astro-ph.GA astro-ph.SR
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
Observational Constraints on the Rastall gravity from Rotation Curves of Low Surface Brightness Galaxies
Rastall引力是对爱因斯坦的广义相对论的修正,它不满足能量-动量守恒,并且依赖于Ricci曲率的梯度。Rastall引力是否等价于广义相对论一直存在争议。在这项工作中,我们使用低表面亮度(LSB)螺旋星系的旋转曲线来约束理论。通过拟合LSB星系的自转曲线,得到了Rastall引力参数$β$。LSB星系的$β$值满足弱能条件(WEC)和强能条件(SEC)。结合Ia型超新星的$β$值和椭圆星系的引力透镜对拉斯塔尔引力的影响,得出拉斯塔尔引力与广义相对论是等价的。
2019-03-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
An empirical analysis of the dynamics of both individual galaxies and gravitational lensing in galaxy clusters without dark matter
星系平坦自转曲线的存在仍然令人困惑。暗物质范式很久以前就被提出来解决这个难题;然而,这个提议仍然在争论中。在本文中,我们寻找的普遍关系,只涉及重子密度,同时纳入星系动力学和引力透镜在星系团,而不需要暗物质。如果这种类型的公式存在,我们表明,它可能可以清楚地表明,暗物质要么是完美的重子物质,或者从更激进的角度来看,甚至可能是无用的。如果后一种情况是真的,那么我们就必须提高模型的可见性,比如修正的惯性(MOND)甚至修正的重力(MOG)。
2022-10-22 astro-ph.GA
Galaxy Rotation Coherent with the Motions of Neighbors: Discovery of Observational Evidence
我们提出了我们的发现的观测证据之间的一致性星系旋转和邻居的平均视线运动。我们使用Calar Alto Legacy Integral Field Area(CALIFA)调查数据,并使用Python CALIFA STARLIGHT Synthesis Organizer(PyCASSO)平台和NASA-Sloan Atlas(NSA)目录进行分析。在估计了445个CALIFA星系的投影角动量矢量后,我们在视线速度与投影距离的参数空间上构建了它们的邻居星系的合成图。的亮度加权平均速度的邻居的复合径向配置文件显示了惊人的证据CALIFA星系的旋转方向和它们的邻居星系的平均运动方向之间的动力学相干性。这种动力学相干性的信号对于距离CALIFA星系800 kpc以内的邻居是显著的,当角动量在Re <R<= 2 Re时,每个CALIFA星系的光度加权平均速度都高达61.7+/-17.6 km/s(3.5 sigma显著性)。在子样本的比较中,我们发现暗的,蓝色的或运动学失调的星系比明亮的,红色的或运动学良好的星系与邻居运动表现出更强的相干性。我们的研究结果表明:(1)星系的旋转(特别是在它的外围)受到与它的邻居的相互作用的显著影响,直到800 kpc,(2)在昏暗的星系和明亮的邻居之间的相干性特别强,(3)星系相互作用经常导致内部运动失调,甚至可能是运动学上不同的核心。
2019-01-08 astro-ph.GA
Observational Signatures of Galactic Turbulent Dynamos
我们分析的观测签名的星系磁场的自洽产生的磁流体动力学模拟的星际介质通过湍流驱动的超新星(SN)爆炸和差分旋转。特别是,我们研究的法拉第旋转措施(RM),同步辐射,斯托克斯参数的时间演化的典型结构中形成的观察。为此,我们定义了两个不同的模型,热和宇宙射线(CR)的电子分布。我们的研究结果表明,RM的地图具有剪切和呈现各向异性的差分旋转的结构,它们取决于热电子模型的选择,以及SN率。同步辐射图在性质上类似于沿视线的平均磁场图,结构仅受CR模型的轻微影响。斯托克斯参数和相关的量,如线性偏振的程度,是高度依赖于频率和分辨率的观察。
2022-12-05 astro-ph.GA
A new method for reconstructing the density distribution of matter in the disks of spiral galaxies from the rotation velocity curve in it
本文提出了一种新的方法,用于重建螺旋星系平盘中物质的面密度。面密度是通过观测到的旋涡星系盘中可见物质的自转速度曲线来表示的。新方法不需要求特殊函数的积分。找到的解决方案是用于处理和分析的观测数据,从几个螺旋星系。新方法可用于更精确地估计螺旋星系中暗物质的数量。
2011-05-16 astro-ph.GA
Observational biases on rotation curves from IFU data at cosmic noon
本研究探讨了宇宙学表面亮度衰减和分辨率损失对宇宙正午时期星系旋转曲线观测的影响,发现这些观测偏差会使星系显得更平滑适合动力学建模,但实际上无法准确追踪引力势,使用时需谨慎。
2025-07-14 astro-ph.GA
Observational Identification of First Cores: Non-LTE Radiative Transfer Simulation
第一核是在分子云核的动力学收缩过程中形成的第一流体静力学物体。由于流入模式在第一次核心形成前后发生了巨大变化,因此它被视为恒星形成过程中的里程碑。为了确定第一个核心的映射观察,预期的第一个核心的功能进行了研究,CS旋转过渡在无线电波长。非LTE辐射传输是根据磁化分子云核在旋转中收缩的辐射磁流体动力学模拟结果计算的(Tomida等人,2010 a)。我们使用蒙特卡罗方法来解决非LTE辐射传输嵌套网格层次。在第一纤芯阶段,由于通过收缩气体盘的旋转运动放大的扭曲磁场,从第一纤芯附近产生流出。盘和外流系统有几个特征性的观测特征:(i)在极上视图中,相对不透明的线表明发射线的不对称性,其中蓝边比红边强(包络的下降特征);(ii)在边缘视图中,盘具有同时旋转和下降的特征,即,到达侧的积分强度比后退侧的积分强度更亮,并且到达侧的强度加权速度的梯度更大;(iii)所观察到的流出指示围绕旋转轴的旋转。流出的大小给出了第一个核心形成后的大致年龄,因为流出是不期望早期失控的等温崩溃阶段。
2011-09-06 astro-ph.GA
MOND Fit of Nature Physics 11:245 Mass Distribution Model to Rotation Curve Data
在arXiv:1505.05181中,Iocco、Pato和Bertone分析了修正牛顿动力学(MOND)与他们编制的银河系数据和重子质量分布模型的一致性。我们通过将重子质量分布模型(在他们的原始论文Nature Physics 11:245的图2中显示为黑线)输入到MOND公式(假设所谓的简单插值函数)中,并将这些结果直接绘制在他们原始论文中编译的观测旋转曲线数据之上,从而为讨论做出贡献。我们发现,使用MOND与简单的插值函数的重子模型提供了一个惊人的适合的旋转曲线的观测数据,无需参数调整。我们的结果与McGaugh(2008)的发现以及对外部星系的研究一致。
2015-06-03 astro-ph.GA
Closing the Observational Gap in Cosmic Dynamics: AI-Enabled Reconstruction of the Universe's Vorticity and Rotational Flow Morphology
School of Physics and Astronomy, Sun Yat-Sen University(中山大学物理学院);Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院紫金山天文台);School of Astronomy and Space Sciences, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学天文与空间科学学院);South-Western Institute for Astronomy Research, Yunnan University(云南大学西南天文研究所);Korea Institute of Advanced Studies (KIAS)(韩国高等科学研究院);Institute for Astronomy, University of Edinburgh(爱丁堡大学天体物理研究所);Peng Cheng Laboratory(鹏城实验室);Institute for Astronomy, The school of Physics, Zhejiang University(浙江大学物理学院天体物理研究所);Center for Cosmology and Computational Astrophysics, Zhejiang University(浙江大学宇宙学与计算天体物理学中心);CSST Science Center for the Guangdong–Hong Kong–Macau Greater Bay Area, SYSU(中山大学粤港澳大湾区嫦娥科学中心)
本文通过人工智能方法重建宇宙涡旋场,揭示了星系团、纤维和空洞中的螺旋流等结构,验证了ΛCDM模型的预测,展示了AI在探索宇宙学基本问题中的潜力。
2026-04-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
Galactic rotation curves in Einstein's conformal gravity
我们定量地表明,爱因斯坦的共形引力的精确解可以很好地解释银河系的旋转曲线的样本104个星系,而不需要暗物质或其他外来的重力修改。度规是根据外尔共形不变性的要求对史瓦西-德西特时空进行的全面重新标度,而外尔共形不变性必须被自发破缺,恒星的速度只取决于两个根据观测数据确定的普适参数。
2019-06-12 astro-ph.GA gr-qc hep-th
Formation of spiral dwarf galaxies: observational data and results of numerical simulation
本研究探讨了矮星系(dS型)中螺旋结构的形成,通过观测数据分析与恒星-气体盘自洽动力学的数值模拟,揭示了其低旋转速度和盘质量特征,并限定了引力机制有效形成螺旋结构的条件。
2023-07-29 astro-ph.GA
Observational tests in scale invariance I: galaxy clusters and rotation of galaxies
本文提出用基于新增基本对称性的尺度不变理论解释星系团、星系旋转和银河系垂直运动中的速度超出,并由 Dirac 测地线方程导出修正牛顿方程,在多个天体物理系统中验证了理论与观测的一致性。
2024-05-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
Spectroscopic and physical parameters of Galactic O-type stars. II. Observational constraints on projected rotational and extra broadening velocities as a function of fundamental parameters and stellar evolution
自转对大质量恒星的演化至关重要,然而,这些恒星的自转速度很难确定。基于我们自己的数据为31银河系O型星,并结合类似的数据,从文献中的86 OB超巨星,我们的目标是调查的性质的旋转和额外的线加宽作为恒星参数的函数,并在测试模型预测恒星旋转的演变。基本的恒星参数是通过程序FASTWIND确定的。投影的旋转和额外的增宽速度来自组合的Ft + GOF方法。先前发表的模型计算用于估计初始进化质量。最小值大于50 Msun的样本O星的自转速度小于其分裂速度的26%,并且它们也没有v sin i小于50 km/s的天体。对于Minit> 35 Msun的双稳态跃迁较热一侧的恒星,观测和预测的旋转速率相当一致;对于跃迁较冷一侧的恒星,测量的速度系统地高于预测的速度。在一般情况下,推导出的额外的加宽速度减少向冷却器Teff,而在以后的演化阶段,他们出现,在相同的v sin我,高质量的恒星比低质量的。没有一颗样本星显示出超过110 km/s的额外增宽速度。对于大多数更大质量的恒星,额外的增宽要么占主导地位,要么与旋转激烈竞争。结论:对于太阳金属丰度的OB星,额外的增宽是重要的,必须在分析中考虑。当出现在或接近零年龄的主序星时,大多数单个和更大质量的恒星旋转速度比以前认为的要慢。对炽热大质量恒星自转演化的模型预测可能需要更新。
2013-10-31 astro-ph.GA astro-ph.SR
Steady Galactic Dynamos and Observational Consequences I: Halo Magnetic Fields
我们研究的稳定,轴对称,平均场发电机的螺旋星系晕的全球后果。我们使用的经典理论,但添加的可能性,使用的速度场分量作为参数,除了螺旋度和扩散率。分析是基于最简单的版本的理论,并使用尺度不变的解决方案。速度场(受限制)是一个规模不变的领域在一个“模式”的框架,在一个完整的动力学理论的地方。参考的“模式框架”可以是系统框架,也可以是某种刚性旋转的螺旋模式框架。磁场的一种类型的解决方案产生离轴、绕线的磁场线。这些预测符号变化的法拉第屏幕旋转措施在每个象限的晕的边缘上的星系。在CHANGE-ES巡天中观测到了这种自转测量振荡。
2017-06-19 astro-ph.GA
Possible observational evidence that cosmic filaments spin
宇宙中的大多数宇宙结构都是旋转的。虽然宇宙中的结构在各种各样的尺度上形成,从小的矮星系到大的超级星系团,但对这些尺度上角动量的产生知之甚少。我们已经研究了星系的细丝--直径达数亿光年的圆柱形物质卷须--本身也在旋转的可能性。通过将数千个细丝堆叠在一起,并检查星系垂直于细丝轴的速度(通过它们的红移和蓝移),我们发现这些物体也显示出与旋转一致的运动,使它们成为已知具有角动量的最大物体。旋转信号的强度直接取决于视角和灯丝的动态状态。正如从边缘观察旋转的盘状星系最容易测量旋转一样,在类似的几何排列下,暗条旋转也能被清楚地检测到。此外,位于长丝两端的晕圈的质量也增加了纺丝速度。晕的质量越大,探测到的旋转就越多。这些结果表明,角动量可以在前所未有的规模上产生。
2021-06-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
Gas and Stellar Motions and Observational Signatures of Co-Rotating Spiral Arms
我们已经观察到我们的N体/平滑粒子流体动力学模拟银河系大小的棒旋星系的快照,以类似的方式,我们可以观察银河系。模拟的星系显示了一个共同旋转的螺旋臂,即螺旋臂以与圆周速度相同的速度旋转。我们观察到气体和恒星的旋转和径向速度是从我们假设的观察者位置到圆盘平面上三条视线(l,b)=(90,0),(120,0)和(150,0)度的距离的函数。我们发现,由于径向迁移,恒星倾向于在旋臂后面(前面)旋转得更慢(更快),并向外(向内)移动。然而,由于它们的震中运动,我们看到了绕旋臂的旋转和径向速度的变化,另一方面,由于径向迁移,冷气体成分在旋臂后面(前面)表现出更明显的旋转慢(快)和向外(向内)移动的趋势。我们将结果与Reid等人(2014)的脉泽源的速度进行了比较,发现观测数据在l = 120度的螺旋臂预期位置周围的旋转速度显示出类似的趋势。我们还比较了径向速度的分布,从当地标准的休息,V_LSR,与APOGEE数据在l = 90度作为一个例子。
2014-06-25 astro-ph.GA
Galaxy rotation curves with log-normal density distribution
对数正态分布表示在具有高熵的微正则系综中找到随机分布粒子的概率。在第一近似下,这种分布的修正形式与截断终止可能代表一个孤立的星系盘,因此,这个盘密度分布模型运行,以提供最佳拟合的观测旋转曲线的37个代表性的星系。结果曲线与观测数据非常吻合,包括大范围的速度剖面和星系类型,其上升、平坦或下降曲线与Verheijen的“R”、“F”和“D”型曲线分类一致,相应的理论盘总质量可以拟合到重子Tully Fisher关系(bTFR)。其中9个星系与先前公布的质量相匹配,表明平均动态盘质量超过重子质量dex0.61+/-0.26。虽然对盘星系引力势的形状的其他测量方法存在疑问,但这个模型可以适应这样一种情况,即通过旋转曲线测量的引力质量分布被限制在一个薄平面内,而不需要暗物质晕或使用MOND。
2015-02-10 astro-ph.GA
The Kinematics and Dark Matter Fractions of TNG50 Galaxies at z=2 from an Observational Perspective
我们对比的气体运动学和暗物质含量的$z=2$恒星形成星系(SFG)从国家的最先进的宇宙学模拟$Λ$ CDM框架内的观测。为此,我们创建现实的模拟观测大规模SFG($M_*>4\times10^{10} M_{\odot}$,SFR $>50~M_{\odot}$ yr $^{-1}$)从TNG 50模拟的IllustrisTNG套件,类似于近红外,自适应光学辅助积分场观测从地面。使用观测线拟合和建模技术,我们详细分析了来自每个星系五个不同投影的七个TNG 50星系的运动学,并将其与Genzel等人(2020)对十二个大质量SFG的观测进行了比较。模拟的星系显示出明显的迹象盘旋转,但大多表现出更不对称的旋转曲线,部分原因是大的内在径向和垂直速度分量。在相同的倾角下,它们的一维速度剖面可以沿不同的视线变化高达$Δv=200$ km s $^{-1}$。从动力学模型,我们推断的旋转速度和速度色散与观测结果大致一致。我们发现低中心暗物质分数与观测($f_{\rm DM}^v(<R_e)=v_{\rm DM}^2(R_e)/v_{\rm circ}^2(R_e)\sim0.32\pm0.10$)兼容,但是对于盘有效半径$R_e$大多太小:在固定的$R_e$的TNG 50暗物质分数太高的一个因素的$\sim2$。我们推测,气体运动学和暗物质含量与观测结果相比的差异可能是由于物理过程没有用当前宇…
2020-11-04 astro-ph.GA
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
Radio broadband visualization of global three-dimensional magneto-hydrodynamical simulations of spiral galaxies I. Faraday rotation at 8GHz
银河系磁场的观测研究受到阻碍的事实,即观测只能探测各种投影的磁场。与数值模拟结果的比较有助于理解真实结构,数值模拟数据的观测可视化是一项重要的任务。本文利用全球三维磁流体动力学模拟数据,研究了旋涡星系8~GHz射电同步辐射。在我们的观测可视化中,我们假设一个与频率无关的去极化。我们发现,全球磁场的外观取决于视角:正面视图似乎有轴对称模式与高阶模式相结合的混合磁场类型;在$\sim 70\degr$的视角,星系似乎包含一个环状的磁场结构;而在侧视图,只能看到平行于磁盘的场结构。在8~GHz处看到的磁矢量跟踪盘内部的全球磁场。这些结果表明,由方位角和法拉第深度关系得到的全球磁场拓扑结构强烈依赖于星系的视角。作为一个例子,我们比较了我们在$25\degr$视角下的结果与IC 342的结果。计算结果的方位角与法拉第深度的关系显示出与IC 342类似的趋势,如法拉第深度的峰数。
2018-11-07 astro-ph.GA
Evidence of a Flat Outer Rotation Curve in a Starbursting Disk Galaxy at $z=1.6$
通过宇宙时间观测星系中的重子到暗物质的比例是对星系形成模型的基本检验。最近的观测研究表明,$z>1$中的一些盘星系的自转曲线下降,与观测到的低红移盘星系的恒星或HI自转曲线在大半径处变平相反。我们提出了一个观测反例,一个名为DSFG 850. 95的星系在$z=1.555$(大爆炸后4. 1 Gyr),拥有一个平坦的旋转曲线半径$\sim$ 6- 14 kpc(1. 2 - 2. 8盘尺度长度),并有一个暗物质部分$0.44\pm0.08$在H波段半光半径,类似于银河系。我们使用Keck/MOSFIRE对H $α$和[NII]发射特征的光谱观察创建了位置-速度和位置-色散图,揭示了$V_{\rm flat}=285\pm12$ km/s的平坦旋转速度和$σ_{0}=48\pm4$ km/s的电离气体速度色散。这个星系有一个旋转主导的速度场与$V_{\rm flat}/σ_{0}\sim6$。地基H波段成像显示了一个圆盘,其Sérsic指数为$1.29\pm0.03$,边缘倾斜角为$87\pm2^{\circ}$,H波段半光半径为$8.4\pm0.1$ kpc。我们的研究结果指出,DSFG 850.95是一个巨大的,旋转支持的盘星系与高暗物质重子分数的外星系,类似于盘星系在低红移。
2018-11-05 astro-ph.GA
The Radial Acceleration Relation in Rotationally Supported Galaxies
我们报告的径向加速度跟踪的旋转曲线和预测的重子分布观测之间的相关性。153个星系中的2693个点遵循相同的关系,这些星系具有非常不同的形态,质量,大小和气体分数。即使在暗物质占主导地位的时候,这种相关性仍然存在。因此,暗物质的贡献完全由重子的贡献所决定。观测到的散射很小,主要是由观测不确定性。这种径向加速度关系相当于旋转星系的自然定律。
2016-09-19 astro-ph.GA
The Cosmic Dance: Observational Detection of Coherent Spin in Galaxy Clusters
University of Science and Technology of China(中国科学技术大学);University of Edinburgh(爱丁堡大学)
研究通过观测发现银河团存在显著的相干自转,其速度随质量增加,且与中心星系自转方向一致,与附近宇宙丝状体垂直。
2025-11-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
Simulations and observational tests of primordial magnetic fields from Cosmic Microwave Background constraints
本文首次基于引力场对宇宙学扰动的影响,在宇宙微波背景观测的约束下,对原始磁场进行了宇宙学模拟。我们用{ \enzo }代码演化了不同的原始磁场模型,并比较了它们在星系团、细丝和空洞中的可观测特征(和相对差异)。来自星系团的同步辐射功率和法拉第旋转测量的差异通常太小而无法检测到,而存在于灯丝中的差异将通过平方公里阵列的更高灵敏度来检测。然而,一些统计的全天分析,如星系和漫射同步辐射功率之间的互相关,法拉第旋转结构函数的背景射电星系,或超高能宇宙射线的到达方向的分析,已经可以用来约束这些原始场模型。
2020-11-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Galactic mapping with general relativity and the observed rotation curves
通常,星系中的恒星具有比牛顿引力结合可观测到的星系物质预测的更高的速度。为了解释这一现象,一些研究人员修改了牛顿引力理论;另一些研究人员在牛顿引力理论的背景下引入了暗物质。我们利用广义相对论成功地描述了NGC 2403、NGC 2903、NGC 5055和银河系四个星系的速度剖面。在这里,我们绘制了星系的密度等高线,与观测数据取得了良好的一致性。在我们的太阳附近,我们发现了一个质量密度和密度下降拟合观测数据令人满意。从我们的GR结果中,使用与观测到的星系光学区相关的阈值密度,我们发现银河系比我们认为的要大得多。据我们所知,这是迄今为止提出的唯一一个这样的现有理论预测。Xu等人最近的观测结果证实了我们的预测。在我们以前的研究中,星系的质量一直被认为高于从观测中确定的重子质量,但仍然明显低于从依赖于牛顿背景下的暗物质的方法推导出的质量。在这项工作中,我们计算的非发光部分的物质,我们的样本的星系,这是来自应用广义相对论的星系的动力学。这些证据表明,广义相对论在解释星系中恒星的高速运动中发挥了关键作用。直接根据动力学绘制星系密度等高线为预测星系结构打开了一扇新的窗口。
2015-08-29 astro-ph.GA
A matter of measurement: rotation velocities and the velocity function of dwarf galaxies
通过将观测到的星系自转速度Vrot与暗物质(DM)晕的最大圆速度Vmax相匹配,可以将大尺度巡天观测得到的速度函数与LCDM宇宙学的预言进行比较。当Vrot<50 km/s时,观测速度函数和LCDM速度函数之间出现较大差异。然而,在矮星系中,Vrot的不同观测测量与Vmax相关的方式并不直接。相反,我们与星系DM晕使用经验重子质量晕质量关系,并表明,不同的观测措施Vrot的结果在非常不同的速度函数。我们展示了如何W50速度函数,即使用HI轮廓线宽度在50%的峰值HI通量来测量Vrot,可以调和与LCDM宇宙学。我们的半经验的方法使我们能够确定的区域的旋转曲线,探测HI测量(RHI),并表明,Vrot的矮星一般测量的一小部分Rmax,解释他们的倾向,有上升的旋转曲线。我们提供的拟合公式与RHI和Reff(有效半径)DM晕的维里半径。为了继续使用速度函数作为LCDM宇宙学的探测器,有必要精确地了解旋转速度的不同测量如何探测DM晕的质量,放弃任何旋转速度的测量都可以平等地用作Vmax的代理的假设。
2015-06-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
How accurately can we age-date solar-type dwarfs using activity/rotation diagnostics?
众所周知,在类太阳主序星(~F7-K2 V)的生命中,活动和自转会逐渐减弱。事实上,这些恒星之间的旋转和活动的演变似乎是如此确定性,它们的旋转/活动诊断经常被用作恒星年龄的估计。最近对改进太阳型场矮星年龄的兴趣的主要动机是了解碎片盘和行星系统的演变。由于观测的不确定性和重大结构演化的多Gyr时标,对太阳型主序星进行可靠的等时年龄测定是非常困难的。在观测上,存在着关于太阳型场矮星的活动/旋转诊断的重要数据库(主要来自色球和X射线活动调查)。但是,我们能在多大程度上使用活动/旋转诊断来经验性地确定太阳型场星的年龄呢?在这里,我总结了Mamajek和Hillenbrand(2008)分析的F7-K2矮星的一些最新结果,包括改进的“陀螺年代学”[周期(颜色,年龄)]校准,改进的色球(R '_HK和X射线(log Lx/Lbol)活动与旋转(通过Rossby数)关系,以及色球与X射线活动关系,跨越四个数量级的log Lx/Lbol。结合这些关系,可以产生预测的色球和X射线活动等时线,作为太阳型矮星颜色和年龄的函数。
2009-04-07 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Rotation Curves and Nonextensive Statistics
我们通过对一个设计的螺旋旋转曲线样本的分析,研究了非广延q统计和动力学理论对星系尺度的影响。在统计力学和大量天体物理应用基础上的最新发展的支持下,该理论也为在星系中观察到的经验核心暗物质分布提供了另一种解释。我们发现,观测可以很好地拟合合理的质量模型参数值,鼓励进一步调查的q-统计分布的暗物质从观测和理论的观点。
2014-09-22 astro-ph.CO astro-ph.GA cond-mat.stat-mech