Nonlocal Metric Realizations of MOND
我讨论的相对论性的扩展MOND的度量夫妇通常的问题。我认为,MOND可能是一个残留的影响,从真空极化的红外引力子在原始膨胀过程中产生的。如果是这样的话,对引力场方程的MOND修正将是非定域的。非局部性也会导致当一个构造度规场方程再现塔利-费舍尔关系,以及足够弱的透镜。我给出了最简单的一类模型的全场方程,并将这些方程专门用于与宇宙学相关的几何。最后,我勾勒出未来研究的方向。
2014-03-26 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Randers geometry as MOND/dark matter
我们考虑物理长度从Riemann几何向Randers几何的偏差。我们构建了一个一致的二阶相对论引力理论,动态地减少到爱因斯坦-希尔伯特理论的强和牛顿引力,而其弱引力制度再现MOND和引力透镜归因于暗物质晕。它也自然地容纳了观测到的宇宙学常数的值。我们表明,它预测了几个百分比的偏差后牛顿参数$γ$的一部分,内插牛顿制度的MOND制度。这种偏差与报告的观测结果一致,但可能通过对当前数据或特定的未来观测结果进行微调而发现。
2015-10-22 gr-qc hep-th
Dipolar dark matter theory based on a non-Abelian Yang-Mills field
本文提出一种基于SU(2)杨-米尔斯规范场的偶极暗物质理论,在低加速度区域自然重现MOND现象,无需引入任意函数,表明MOND可能源于粒子物理新扇区。
2025-07-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Nonlocal metric formulations of MOND with sufficient lensing
我们演示了如何构建纯粹的度量修改的重力同意广义相对论在弱场制度适合太阳系,但拥有超弱场制度时,重力加速度变得可比$a_0 \sim 10^{-10} {\rm m/s}^2$。在这种超弱场状态下,模型再现了没有暗物质的MOND力,并且也给出了足够的引力透镜,与现有数据一致。我们的模型是非定域的,可以想象,它是从对有效场方程的量子修正中推导出来的。
2011-12-29 astro-ph.GA gr-qc hep-th
Khronon-Tensor theory reproducing MOND and the cosmological model
提出基于 Khronon 标量场的标量张量理论,在星系尺度重现 MOND,在强场区恢复 GR 加宇宙学常数,并符合标准宇宙学模型与宇宙微波背景各向异性观测。
2025-07-01 astro-ph.CO gr-qc
Aether scalar tensor theory confronted with weak lensing data at small accelerations
本研究针对AeST模型仅在有限银心半径内复现MOND结果的问题,通过求解其运动方程并与弱引力透镜观测数据对比,发现数据未支持该模型在探测半径内相对MOND的预测偏差。
2023-07-04 astro-ph.GA gr-qc
Perspective on MOND emergence from Verlinde's "emergent gravity" and its recent test by weak lensing
我们强调Verlinde最近提出的没有暗物质的星系中的质量异常的现象学方面-特别是在他们的关系MOND。尽管这种方法是MOND知识中值得欢迎的补充,但到目前为止,它只再现了MOND现象学的一小部分,而且在其理论基础和现象学方面仍然是相当试探性的。到目前为止,Verlinde从这种方法中提取的是一个公式--适用性相当有限,而且看不到推广的道路--用于球形、孤立、静态重子系统的有效引力场。由于盘星系具有丰富的MOND现象,这个公式不能用来计算它们的引力场。值得注意的是,它不能预测它们的旋转曲线,除非渐近。它不适用于少数或多体问题;因此,它不能给出,例如,两个星系之间的两体力,或用于进行N体计算的星系形成,演化和相互作用。该公式不能应用于嵌入外部场的系统的内部动力学,MOND预测了重要的后果。MOND由成熟的拉格朗日理论支持,这些理论可以并且经常应用于所有上述现象,等等。Verlinde的公式,就目前的情况而言,与太阳系和可能的地球表面的限制有很大的冲突,并且不能完全解释星系团核心的质量异常(MOND中的一个长期难题)。事实上,最近对该公式的弱透镜测试是对MOND的一个基础预测的测试,该公式确实重现了这一预测,并且之前已经以同样的方式进行了测试。
2017-01-17 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
A Nonlocal Realization of MOND that Interpolates from Cosmology to Gravitationally Bound Systems
Laboratoire de Physique de l’Ecole Normale Supérieure, ENS, Université PSL, CNRS Sorbonne Université, Université Paris Cité(巴黎高等师范学院物理实验室,ENS,巴黎文理研究大学,法国国家科学研究中心,索邦大学,巴黎西岱大学);Department of Physics, University of Florida(佛罗里达大学物理系)
本文提出一个非局部引力修正模型,能够插值引力束缚系统与宇宙学现象之间的MOND效应。
2026-04-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Reconciling MOND and dark matter?
对星系的观测表明,在任何半径的暗物质的引力和所包含的重子质量之间存在一对一的解析关系,这种关系由米尔格罗姆的修正牛顿动力学定律(MOND)总结。然而,现今的MOND协变版本通常需要一些额外的场来贡献几何,以及额外的热暗物质成分来解释星系团动力学和宇宙学。在这里,我们设想了一个稍微平凡的解释,表明暗物质确实存在,但它是星系中MOND现象的来源。我们假设暗物质的正则作用量,但也增加了重子物质,引力和暗物质之间的相互作用项,使标准物质有效地服从MOND场方程的星系。我们发现,即使是最简单的实现框架导致一个模型,再现一些唯象预测的冷暗物质(CDM)和MOND在这些尺度上,这些是最成功的。引入介质密度作为新的序参量,我们还设计了一种更一般形式的相互作用项。这就产生了新的物理效应,在不久的将来应该可以进行观测测试。因此,这个非常一般的框架,它可以进一步与广义标量张量理论,开辟了一个可能的统一的CDM和MOND的成功在不同的尺度。
2008-11-19 astro-ph gr-qc
Effective field theory reproducing the MOND phenomenology based on a non-Abelian Yang-Mills graviphoton
G R C , Institut d'Astrophysique de Paris, UMR 7095, CNRS, \ Universit \'e , 98bis boulevard Arago, 75014 Paris, France;Laboratoire de Physique de l’Ecole Normale Sup \'e rieure, ENS, CNRS, Universit \'e PSL, Sorbonne Universit \'e , Universit \'e Paris Cit \'e , F-75005 Paris, France
该研究提出一种基于非阿贝尔杨-米尔斯引力光子的有效场论,重现MOND现象并揭示其与标准模型新领域的联系。
2025-12-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Comparison of MOND and Verlinde's emergent gravity in dwarf spheroidals
Sejong University(世宗大学);Seoul National University(首尔大学)
研究通过比较MOND与Verlinde的涌现引力在23个矮球状星团中的径向加速度观测,发现后者在统计显著性上更优。
2026-01-05 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Did Boomerang hit MOND?
基于牛顿引力修正的以超重暗物质为主的MOND模型已经成功地再现了星系的某些动力学性质。最近,贝肯斯坦提出的MOND的相对论表述似乎与宇宙学大尺度结构的形成相一致。在这项工作中,我们根据2003年Boomerang飞行提供的宇宙微波各向异性的新结果,修改了MOND与观测的一致性。由几个小尺度CMB实验提供的第三声峰高度的测量已经达到足够的灵敏度,以严格约束没有冷暗物质的模型。假设宇宙微波背景中的声峰结构不变,并且可以应用本地测量的哈勃常数,我们发现冷暗物质是非常有利的,贝叶斯概率比约为二百分之一。
2005-11-25 astro-ph gr-qc hep-ph
A Nonlocal Metric Formulation of MOND
研究了一类非局部的、因果的、协变的、守恒的度规场方程。虽然这些方程是非定域的,但在弱场微扰理论中似乎没有额外的引力子解。事实上,当里奇标量在整个时空中消失时,这些方程就简化为广义相对论的方程。当一个静态的物质源是目前,我们展示了如何调整这些方程可以重现米尔格罗姆的修改后的牛顿动力学在弱场制度,而减少到广义相对论强场。我们计算了光在弱场状态下的角偏转,并证明了它与广义相对论相同,如果没有暗物质存在,则透镜效应太小。我们还研究了一般Robertson-Walker几何的场方程。我们的方程的一个有趣的特点是,他们成为保形不变的MOND极限。
2003-02-03 astro-ph gr-qc hep-ph
Testing MONDian Dark Matter with Galactic Rotation Curves
MONDian暗物质(MDM)是一种新形式的暗物质量子,它自然地解释了Milgrom的标度,通常与修正的牛顿动力学(MOND)有关,理论上在星系团和宇宙尺度上表现得像冷暗物质(CDM)。在本文中,我们提供了MDM的第一个观测测试,通过拟合旋转曲线的30个本地旋涡星系(z约0.003)的样本。为了比较,我们还用MOND和CDM拟合了银河系的自转曲线。我们发现这三个模型都很好地拟合了数据。MDM和MOND预测的旋转曲线在观测半径范围内(~1至30 kpc)几乎无法区分。比较了最佳拟合MDM和CDM密度分布。我们还比较了MDM的暗物质密度分布所产生的MOND如果Milgrom的公式被解释为牛顿引力与一个额外的源项,而不是作为一个修改的惯性。我们发现,MDM和MOND之间的差异将发生在一个典型的旋涡星系的中心附近。在这些区域,MDM质量密度不是继续急剧上升,而是随着我们接近星系中心而翻转并下降。我们的研究结果表明,MDM,它限制了暗物质量子的性质占Milgrom的标度,准确地再现观察到的旋转曲线。
2014-07-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Alternatives to dark matter: Modified gravity as an alternative to dark matter
暗物质范式的首要替代品是修正引力。在介绍了星系的相关现象学之后,我回顾了MOND范式,这是任何理论都必须再现的观测结果的有效总结。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,但不能以独特的方式提升到相对论水平。我详细介绍了协变张量矢量理论(TeVeS),它不仅恢复了MOND,而且还可以详细处理引力透镜和宇宙学。MOND和TeVeS在星系团的水平上的问题给予关注。我还总结了TeVeS宇宙学的现状。
2010-01-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Scale-Invariant Dynamics of Galaxies, MOND, Dark Matter, and the Dwarf Spheroidals
标度不变真空(SIV)理论是基于外尔的可积几何,赋予一个规范标量场。MOND理论和SIV理论的主要区别在于,前者考虑了空间和时间的整体膨胀不变性,其中比例因子$λ$是一个常数,而后者则可能是$λ$是时间的函数。本文利用SIV框架的关键方程研究了重子物质引起的牛顿引力加速度$g_{\mathrm{bar}}$与观测到的运动学加速度$g_{\mathrm{obs}}$之间的关系。该关系适用于相同年龄的银河系,其中$g_{\mathrm{obs}}$和$g_{\mathrm{bar}}$加速度之间的径向加速度关系(RAR)可以与观测数据进行比较。SIV理论对重子引力$g_{\mathrm{bar}}>10^{-11.5}$ m s $^{-2}$显示出与观测和MOND极好的一致性。低于这个值,SIV仍然完全符合观测结果,以及矮椭球体RAR的水平渐近线,而MOND的情况并非如此。这些结果支持这样的观点,即不需要暗物质,并且星系的RAR和相关的动力学性质可以通过引力的修正来解释。
2020-01-14 astro-ph.GA gr-qc
The effect of a fifth large-scale space-time dimension on orbital dynamics
一个基于四维时空封闭和各向同性的简单假设,并嵌入第5大尺度维r(代表时空的曲率半径)的模型,已被用于牛顿第二定律的应用中,以描述具有角动量的系统。已经发现,MOND方程用于解释星系的旋转曲线出现作为一个限制在这个推导,并有一个普遍的加速度常数,ao,值,再次与MOND使用的一致。这种方法不需要修改牛顿动力学,只需要将其扩展到第五个大尺度维度。如果采用这种5维模型,从经典牛顿动力学到MOND体系的过渡自然出现,而不需要引入任意的拟合函数。本文还包括在5维轨道动力学的影响,这是在合理的协议与观察到的先锋异常的推导。
2007-10-10 gr-qc
MOND as a regime of quantum gravity
我们提出,有一个制度的量子引力的现象,在这种情况下,宇宙学常数是小的和积极的,这涉及的现象,在温度低于deSitter温度,或长度尺度大于视界。我们观察到等效原理的标准形式在这种情况下不适用;相反,我们认为等效原理的一种弱化形式可能成立,其中引力质量与惯性质量之比是环境和全局参数的函数。我们考虑可能的原则来确定该函数。这些导致的行为,在限制的hbar为零和光速是采取无穷大,再现修改牛顿动力学首先提出的米尔格罗姆。因此,MOND被阐明为编码一个新的量子引力现象的物理机制。我们还提出了一个有效的描述这个政权的双度量理论,有效的近似度量是静态的。这预示了一种新的效应,它改变了径向运动的引力。
2017-05-25 astro-ph.GA gr-qc hep-th
Post-Newtonian constraints on Lorentz-violating gravity theories with a MOND phenomenology
我们研究了一类Lorentz破坏引力理论在高加速度下的后牛顿展开,并在低加速度、非相对论性极限下再现了修正牛顿动力学(MOND)的唯象.像在khronometric理论中一样,这些理论中的洛伦兹对称性被引入了一个动态的标量场(“khronon”),其梯度被强制为类时的。因此,常数khronon的超曲面定义了时空的一个优选叶理,而khronon可以被认为是物理上的绝对时间。MOND现象学的出现是由于在作用中存在依赖于与优选叶理正交的汇合的加速的项。我们发现,如果理论被迫在高加速度状态下精确地还原为广义相对论(而不是khronometric理论),后牛顿膨胀在低加速度下就崩溃了,理论变得强耦合。尽管如此,我们确定了一个相当大的区域的参数空间中的后牛顿膨胀仍然微扰的所有加速度,和理论通过太阳系和脉冲星引力测试,除了产生MOND现象的旋转曲线的星系。我们用一个只包含重子物质而不包含暗物质的系统的玩具模型来明确地说明这一点。
2015-12-31 astro-ph.GA gr-qc hep-ph
Relativistic MOND Theory from Modified Entropic Gravity
Amirkabir University of Technology (Tehran Polytechnics)(阿米尔卡比尔理工大学(德黑兰理工学院));Institute for Research in Fundamental Sciences (IPM)(基础科学研究院)
该研究在熵力理论框架内推导了相对论性MOND(RMOND)模型,经NGC 3198旋转曲线数据检验,其拟合度显著优于仅重子牛顿动力学模型,为MOND现象学提供了可行的相对论性框架。
2026-08-18 astro-ph.GA gr-qc hep-th
GravitoMagnetic Force in Modified Newtonian Dynamics
我们引入规范矢量张量(GVT)理论,通过扩展AQUAL的方法引力电磁(GEM)近似的引力。GVT是一个广义协变的引力理论,它由一个伪黎曼度规和两个U(1)规范连接组成,在很弱的引力场的极限下,它再现了MOND,而在强引力场和牛顿引力场的极限下,它与Einstein-Hilbert引力理论保持一致。GVT还提供了一个简单的框架来研究GEM近似重力。我们证明了星系边缘的引力磁力可以与GVT或ΛCDM一致,但不能同时与两者一致。我们还研究了太阳-木星系统引力鞍点附近GVT理论的物理性质。我们注意到,GVT理论的决定性拒绝要求测量太阳-木星MOND窗口内的重力电场和重力磁场,或者两个不同的太阳GVT MOND窗口内的重力电场。然而,GVT理论将通过在单个MOND窗口内观察重力电场的异常而受到青睐。
2013-05-31 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
The Tully-Fisher's law and Dark Matter effects derived via modified symmetries
本文通过修改广义相对论在大尺度上的对称性,在不修改引力的前提下,重现了塔利-费舍尔定律,并证明由此产生的暗物质效应与MOND预测一致。
2023-11-08 gr-qc hep-th
Modified gravity models and the central cusp of dark matter halos in galaxies
N体暗物质(DM)模拟指出DM密度分布,例如NFW晕,应该在其中心是尖形的,但观测不支持这种DM分布。在这里,我们考虑是否观察到的旋转曲线“接近”银河系中心可以有利于修改后的重力模型相比,NFW晕,以及如何量化这种差异。两个明确的修改重力模型被认为是,MOND和最近的方法称为RGGR(在参考广义相对论中的重整化群效应)。与其他方法相比,这项工作的目的也是显着扩展RGGR已被测试的样本。通过对5个样本的62个星系的分析,我们发现:(1)存在一个半径,即盘标度长度的一半,在此半径之下,RGGR和MOND的拟合结果与NFW相当或更好,尽管前者的自由参数较少; ii)考虑到完整的旋转曲线数据,RGGR可以实现比MOND更好的一致性拟合,并且几乎与具有两个自由参数的NFW晕一样好(NFW和RGGR分别比MOND多两个和一个自由参数)。
2014-09-26 astro-ph.GA gr-qc
An eccentric transit timing test of modified gravity
本文提出利用遥远食双星的TTVs与TDVs探测MOND导致的拱线进动,以避开外场效应并实现类太阳系精度的修正引力检验。
2024-10-02 astro-ph.GA astro-ph.SR gr-qc
The globular cluster NGC 2419: a crucible for theories of gravity
本文分析了用Keck/DEIMOS拍摄的球状星团NGC 2419中恒星的运动学数据。结合再分析深HST和斯巴鲁成像数据,这提供了一个准确的光度分布的集群,我们研究了一个大的动力学模型的系统,通过N体模拟检查稳定性的有效性。我们发现,各向同性模型,无论是牛顿或修正牛顿动力学(MOND)被排除了极高的信心。然而,一个简单的Michie模型在牛顿重力与各向异性的速度色散提供了一个很好的代表性的光度分布和运动学。与此相反,与MOND,我们发现,Michie模型,再现光度分布要么过度预测的速度色散的外围集群,如果质量与光的比例是保持在天体物理学的动机值,否则,他们低估了中央速度色散的质量与光的比例是非常小的。我们发现,在MOND最好的米奇模型是一个因素的10000不太可能比牛顿模型,最适合的系统。当我们研究更一般的模型时,通过用马尔可夫链蒙特卡罗方法求解Jeans方程,发现似然比为350。我们用N体模拟验证了当考虑MOND外场效应时,这些结果没有显著差异。如果假设的集群是在动力学平衡,球形,而不是在一个特殊的轨道上,并拥有一个单一的动力学示踪人口常数M/L是正确的,我们的结论是,目前的观测提供了一个非常严峻的挑战MOND。[删节]
2011-06-24 astro-ph.CO gr-qc
Galactic Mass-to-Light Ratios With Superfluid Dark Matter
我们利用旋转曲线拟合来检验超流暗物质模型。除了验证所得到的拟合匹配的旋转曲线数据相当好,我们的目标是评估他们是如何令人满意的两个标准,即,如何合理的恒星质光比,以及是否适合最终在超流暗物质的制度,该模型类似于修改后的牛顿动力学(MOND)。我们用超流暗物质模型拟合了169个星系的自转曲线。我们发现,超流暗物质的质光比一般是可以接受的恒星星族。然而,最适合的质光比与星系的大小有一种不自然的依赖关系,因为巨星系的质光比系统地低于矮星系。第二个发现是,超流通常最适合的旋转曲线在政权的超流的力量不能类似于MOND没有调整的边界条件分别为每个星系。在这种情况下,我们不能再指望超流体暗物质重现现象学上观察到的使MOND吸引人的标度关系。另一方面,如果我们只考虑力与MOND很接近的解,那么超流体的总质量与引力透镜数据处于张力状态。我们的结论是,由于两个原因,即使是与超流暗物质最好的拟合仍然不能令人满意。首先,由此产生的恒星质光比显示出星系大小的不自然趋势。其次,拟合并不会自动地以类似于MOND的状态结束,如果我们强迫拟合这样做,总的暗物质质量就会与强透镜数据发生紧张关系。
2022-08-03 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
An Alternative to Particle Dark Matter
我们提出了一个替代粒子暗物质,借用成分的修改牛顿动力学(MOND),同时添加新的关键组件。第一个新的特征是一种暗物质流体,其形式为具有小状态方程和声速的标量场。这一部分是至关重要的,在复制冷暗物质的膨胀历史和增长的线性扰动的成功,但不集群显着的非线性尺度。相反,非线性尺度上的质量缺失问题是通过修改引力定律来解决的。力法近似MOND在大和中等加速度,因此再现经验成功的MOND在拟合星系旋转曲线。在超低加速度下,力定律恢复到平方反比定律,尽管牛顿常数更大。后一种机制在星系团中很重要,并且与它们观察到的等温曲线一致,只要MOND的特征加速度尺度随尺度或质量轻微变化,那么星系团中的加速度比星系中的高12倍。我们提出了一个明确的相对论理论的两个标量场。第一个标量场受狄拉克-玻恩-因菲尔德作用量支配,在大尺度上表现为暗物质流体。第二个标量场也有单导数相互作用,并介导了第五个力,在非线性尺度上修改重力。两个标量都通过一个局部依赖于场的有效度量与物质耦合。这个有效度规的形式意味着两个标量引力势相等,这确保了透镜效应和动力学质量的估计一致。为了使MOND的加速度标度和重力恢复到平方反比定律的分数都成为明确的动力学量,还需要进一步的工作,这些量随标度或质量而变化。
2014-12-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Testing Modified Gravity (MOG) with gas-dominated galaxies
我们比较MOG和MOND预测的塔利-费舍尔关系的观测,使用富含气体的星系,重子质量可以准确估计。我们发现,这两种理论都与数据吻合得很好。未来对大型富含气体星系的观测可能会提供一种区分这两种理论的方法。
2011-07-18 astro-ph.GA gr-qc
On the MOND External Field Effect in the Solar System
在修正的牛顿动力学(MOND)框架下,嵌入较大引力系统S中的引力系统s的内部动力学受到S的外部背景场E的影响,即使它是恒定的和均匀的,这意味着违反强等效原理:这就是所谓的外部场效应(EFE)。在太阳系中,由于它在银河系中的运动,E为A_cen \approx 10^-10 m s^-2:它比行星的主要牛顿动量项小几个数量级。在这里,我们纯粹以现象学的方式解决以下问题:太阳的行星是否受到10^-10 m s^-2的EFE的影响?是否可以假定,由于其规模相对较小,其影响对它们来说可以忽略不计?$\bds E$在典型的太阳系行星轨道周期上的恒定性是否会导致净轨道效应消失?事实证明,恒定和均匀的加速度,微扰处理,不诱导非零的长周期轨道上的近心经度的测试粒子的影响。对于E \approx为10^-10 m s^-2的太阳系内行星,它们比E. V. Pitjeva最近利用太阳系重心坐标系中的天文历表获得的非标准近日点岁差的上界大4-6个数量级。E分量的上限为E_x <= 1 x 10^-15 m s^-2,E_y <= 2 x 10^-16 m s^-2,E_z <= 3 x 10^-14 m s^-2。这一结果与MOND对强等价原理的违背是一致的。
2009-06-16 astro-ph.CO astro-ph.EP astro-ph.GA
Dark Matter via Massive (bi-)Gravity
在这项工作中,我们调查的相对论模型的存在下,暗物质的背景下,双度规引力,在这里使用的复制修改后的牛顿动力学(MOND)在银河系尺度。为此,我们考虑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。这两个扇区被链接在一起\textit{via},一个内部$U(1)$向量场,以及一些由这两个度量构建的有效复合度量。在可能的模型中,只有某些类别的动力学和相互作用项是允许的,而不调用鬼自由度。沿着这些路线,我们探索的理论中允许的动力学项的数量,并指出在以前的模型中的鬼的存在。最后,我们提出了一个有前途的类鬼的候选理论,可以提供MOND现象在银河系尺度,同时再现标准冷暗物质(CDM)模型在宇宙学尺度。
2015-05-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
Cosmology of the Galileon extension of Bekenstein's theory of relativistic Modified Newtonian Dynamics
一个推广的贝肯斯坦的张量-矢量-标量(TeVeS)模型的修改重力最近被提出作为一种替代暗物质。这个模型--我们将称之为g-TeVeS --利用伽利略诱导的Vainshtein机制来抑制在强引力体系中对广义相对论的修改,从而避免了引入通常存在于修正牛顿动力学(MOND)的相对论模型中的巴洛克动力学项的需要。我们探讨了这个模型在精确的Friedmann-Robertson-Walker(FRW)对称时空中的行为。该理论恢复MOND现象的能力限制了理论的参数空间,并且发现在参数空间的这一区域的估计内,该理论不能成功地近似冷暗物质的弗里德曼宇宙学行为。据发现,更接近的协议可能会恢复在其他地区的理论的参数空间和原因进行了讨论。
2017-02-02 astro-ph.CO gr-qc
Large Scale Structure in Bekenstein's theory of relativistic Modified Newtonian Dynamics
贝肯斯坦最近提出了一个修正引力的相对论理论。爱因斯坦引力理论中的张量场被标量场、矢量场和张量场所取代,它们以这样的方式相互作用,在弱场非相对论极限下给出修正的牛顿动力学(MOND)。我们在这样的理论中研究宇宙的演化,确定其关键属性,并将其与爱因斯坦引力中获得的标准宇宙学进行比较。标量场的演化类似于跟踪器精髓场的演化。我们扩展到线性秩序的理论,以找到大尺度上的扰动的演变。详细计算了这对星系分布和宇宙微波背景的影响。我们表明,它可能重现观测的宇宙微波背景和星系分布与贝肯斯坦的MOND理论。
2006-02-08 astro-ph gr-qc hep-th
Model of Dark Matter and Dark Energy Based on Gravitational Polarization
基于引力极化的概念,研究了一个暗物质和暗能量模型。我们提出了一个标准广义相对论中的作用量,用于在某种有效或唯象的水平上描述偶极介质的动力学,即一个具有偶极矩矢量的介质,并且在引力场中是可极化的。使用一阶宇宙学扰动,我们表明,偶极流体是无法区分的标准暗能量(宇宙学常数λ)加上标准暗物质(无压完美流体),因此受益于成功的Lambda-CDM(λ冷暗物质)的情况下,在宇宙尺度。通过对偶极质量分布的“弱团簇化”的论证,我们发现偶极暗物质在星系尺度上再现了修正牛顿动力学(MOND)的现象。偶极介质作用量自然包含一个宇宙学常数,我们证明,如果该模型来自于某些基本的基础物理,那么宇宙学常数λ应该是a0^2/c^4的数量级,其中a0表示MOND常数加速度标度,与观测结果吻合得很好。
2008-07-02 astro-ph gr-qc
Normalized additional velocity distribution: testing the radial profile of dark matter halos and MOND
提出基于归一化半径和 $δV^2$ 的旋转曲线样本分布检验法,利用 SPARC 的153个星系比较多种暗物质晕与 MOND,发现 NFW 和 MOND 多样性不足,Burkert、DC14更符合观测。
2023-04-13 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Gravitational Lenses in Generalized Einstein-Aether theory: the Bullet Cluster
研究了广义爱因斯坦-乙醚(GEA)理论中非对称质量分布和非对称矢量场的透镜性质。由于矢量场涨落是GEA中重子结构形成的种子,因此矢量场浓度可以独立于重子物质而存在。除了引力作用外,这样的浓度预计不会与重子物质联系在一起,因此,就像暗物质晕一样,在子弹星系团这样的相互作用系统中,它们会与重子物质分离。这些矢量场的浓度导致影响弱透镜效应的度量偏差。因此,弱透镜的分布偏离了从发光质量分布推断的分布,数值计算表明可以与观测一致。这表明MOND启发的理论可以重现弱透镜观测,但明确了代价:与重子物质弱联系的场的相干大尺度波动的存在,与暗物质晕没有完全不同。
2008-10-13 gr-qc
Comparison of HMG and flat rotation velocities inferred from galaxy-galaxy weak lensing
Complutense University of Madrid(马德里康普顿斯大学);Saint Louis University(圣路易斯大学)
本文比较HMG与MOND在弱透镜旋转速度上的表现,发现HMG在1 Mpc尺度略优,无需暗物质即可解释星系动力学异常。
2026-09-09 astro-ph.CO 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
Critical Analysis of Replacing Dark Matter and Dark Energy with a Model of Stochastic Spacetime
本文批判了用随机时空模型替代暗物质和暗能量的尝试,指出PQCG模型在力形式、MOND行为、涨落谱及理论方面存在四个根本缺陷。
2024-09-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A new scale in the quasi-static limit of Aether Scalar Tensor Theory
本文修正 AeST 准静态极限中矢量场为零的假设,引入新参数 $m_\times$,统一描述双场与单场 MOND,并指出其对宽双星等检验有百分比级影响。
2024-06-21 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Relativistic Khronon Theory in agreement with Modified Newtonian Dynamics and Large-Scale Cosmology
提出基于Khronon标量场时空叶层的广义相对论扩展理论,该理论在星系尺度导出MOND、强场区域恢复GR加宇宙学常数、与标准宇宙学及CMB各向异性一致,还分析了其标量自由度和哈密顿量的有界性。
2024-11-27 astro-ph.CO gr-qc
Relativistic Corrections and Structure Formation in Dark Matter Superfluidity
University of Cape Town(开普敦大学)
本研究在FLRW时空中为暗物质超流体理论引入相对论修正,通过线性扰动分析验证其在大尺度结构形成中的可行性,并确定了与观测一致的参数区间。
2025-10-18 gr-qc
Emergent gravity in galaxies and in the Solar System
最近有人提出,通常归因于粒子暗物质对星系尺度的影响是由于重子物质对暗能量的位移,这一范式被称为涌现引力。这种形式主义导致类似于球对称的修正牛顿动力学(MOND)的预测,但不完全相同。特别是,它导致了一个很好的定义之间的过渡牛顿和修改后的引力制度,过渡取决于牛顿加速度和它的一阶导数相对于半径。假设这种过渡的非球面系统的适用性,我们调查它是否可以重现观察到的星系旋转曲线。我们的结论是,该公式导致边缘可接受的拟合与惊人的低最佳拟合距离,低恒星质光比,低哈勃常数。特别是,一些未观察到的摆动产生的旋转曲线,因为依赖的过渡的衍生物的牛顿加速度,导致,即使在最有利的情况下,系统不太好的拟合比MOND。然后,应用预测的过渡从紧急重力在一个政权,它应该是一个先验的适用,即在球对称和大部分的物质之外,我们表明,太阳系行星的近日点的长期进展的预测与数据相差7个数量级,排除了目前的紧急重力弱场公式的高置信度。
2017-02-24 astro-ph.GA gr-qc hep-th
A scalar field inducing a non-metrical contribution to gravitational acceleration and a compatible add-on to light deflection
本文提出了一个标量场模型来解释星系和星系团尺度上的反常加速度和光偏转现象,而不考虑暗物质。它是制定在一个规模协变标量张量引力理论的框架内的可积Weyl几何和预先假定两个不同的阶段的标量场,像超流的方法Berezhiani/Khoury。在静态引力场的低加速度区域(在爱因斯坦坐标系中),相应地标量场梯度值较低,标量场拉格朗日量结合了一个三次动力学项,类似于MOND(RAQUAL)(Bekenstein/Milgrom:1984)的第一协变推广中使用的“a-quadratic”拉格朗日量,以及Novello等人在宇宙学的Weyl几何方法中引入的二阶导数项(Novello/Oliveira等人:1993,Oliveira/Salim/Sautu:1997)。在关于$ϕ$的变化中,后者在变化上等价于一阶表达式。因此,标量场方程保持为二阶。在爱因斯坦框架中,它假定了从经典MOND方法已知的Milgrom方程的协变推广的形式。它意味着对自由降落轨迹的加速有相应的“非度量”贡献。拉格朗日量的二阶导数项导致对能量动量张量的不可忽略的贡献和对光偏转势的{ \em附加},与低速轨道的动力学非常一致。--在截面曲率较高的区域,分别对应于静态场中的较高加速度,标量场拉格朗日量由具有足够高的JBD常数值以满足经验约束的Jordan-Brans-Dicke项组成。这里的动力学与爱因斯坦引力的动力学完全一致。
2020-03-22 astro-ph.GA gr-qc
Emergence of a Dark Force in Corpuscular Gravity
我们研究了当暗能量和de Sitter时空被模拟为大量软引力子$N_{\rm G}$的临界玻色-爱因斯坦凝聚体凝聚时引力的涌现定律。我们认为,这种情况下,需要存在各种制度的重力,其中$N_{\rm G}$规模在不同的方式。此外,影响重子物质的局部引力相互作用可以很自然地用从这个暗能量凝聚体(DEC)中拉出的引力子来描述。然后,我们解释了额外的组成部分,在银河系尺度的加速,通常归因于暗物质,作为反应的DEC重子物质的存在。这种额外的暗力也与从DEC中拉出的引力子有关,并正确地再现了MOND加速度。它还允许根据源自各向异性流体的广义相对论进行有效描述。最后计算了星系尺度下$r$大小的区域中表观暗物质和重子物质贡献的质量比,结果表明这与$Λ$ CDM的预言是一致的.
2018-01-31 gr-qc hep-th
Comparing different realizations of modified Newtonian dynamics: virial theorem and elliptical shells
有几种修正的引力理论被设计来重现米尔格罗姆经验公式(MOND)。在这里,我们推导出分析结果的背景下,其中两个(BIMOND,导致一组给定的参数,以QUMOND,和TeVeS)的静态弱场极限。在这个极限下,这些理论被构造为给出相同的球对称力场,但是它们的预言通常会有所不同。然而,对于这些理论的某些实现(其特征在于对它们的自由函数的特定选择),与牛顿对应物相比,系统的结合势能会增加一个常数,而与系统的形状和大小无关。在这种情况下,维里定理在这两个理论中是完全相同的,对于整个引力体系,甚至在球对称之外,尽管精确的力场是不同的。我们明确表明这两个理论产生的力场内的椭圆壳。对于更一般的自由函数,维里定理在这两个理论中并不相同。最后,我们探讨了这些分析结果的后果的两体力。
2010-03-24 astro-ph.CO gr-qc
Effective Fluid Description of the Dark Universe
我们提出了一个有效的各向异性流体描述的通用红外修正引力理论。在我们的框架中,加速度的附加分量,通常归因于暗物质,被解释为由暗能量流体对重子物质的存在的反应产生的径向压力。使用相当一般的假设,和微观描述的流体的引力子的玻色-爱因斯坦凝聚体,我们发现静态的,球对称的解决方案的度量的Misner-Sharp质量函数和流体压力。在银河系尺度上,我们正确地再现了领先的MOND类$\log(r)$和次领先的$(1/r)\,\log(r)$条款的弱场扩展的潜力。我们的描述还预测了一个微小的(订单$10^{-6}$的一个典型的螺旋星系)马赫修改的牛顿势在星系尺度,这是由宇宙学加速度控制。
2017-12-05 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc