Modelling the SPARC galaxies using neo-MOND scaling relationships: the determination of distance scales and masses purely from disk dynamical data
该样本由175个邻近星系组成,具有$3.6\,μm$的现代表面测光和高质量的旋转曲线。该样本的构造涵盖了表面亮度,光度,旋转速度和哈勃类型的非常广泛的范围,从而形成了附近宇宙星系的代表性样本。到目前为止,银河系的样本是最大的星系集合,具有高质量的旋转曲线和近红外表面测光。这里用来分析样本的新MOND模型明显地符合经典MOND算法的一般模式,主要区别在于,经典MOND模型是纯粹的现象学模型,而新MOND模型是由莱布尼茨和马赫的思想激发的一般理论的特例(这里不讨论)。主要结果概括如下:(1)neo-MOND为导出完整的重子Tully-Fisher关系理论提供了基础:(2)推导的细节提供了一种独立于标准烛光和测光方法的确定盘星系绝对距离尺度的方法;(3)随后的动力学质量测定(直接从neo-MOND拟合到日冕旋转曲线计算)以统计上完美的方式跟踪整个日冕样品的光度质量(从日冕表面光度学估计)。总而言之,如果neo-MOND的输入是磁盘动态数据,那么输出是整个磁盘质量数据以及绝对距离尺度。
2020-04-29 astro-ph.GA
Disk stability under MONDian gravity
Toomre的$Q$稳定性参数早已通过各种理论论证和数值模拟被证明是在经典引力作用下,银河系盘相对于自引力的稳定性的主要决定因素。然而,与观测结果的比较并不总是证实$Q=Q_{crit}$的条件与各种临界星系半径有很好的相关性。本文导出了MONDian引力下的类似临界参数$Q_{M}$。结果是通过因子$(σΩ)/a_{0}$、$Q_{M}=(σΩ)^{2}/(a_{0}G Σ)$进行修改,其中$a_{0}$是MOND的临界加速度标度。然后,我们表明,通过直接比较的均匀样本观测到的盘星系测量的亮度剖面,旋转速度曲线和内部速度色散剖面,亮度剖面下降低于指数拟合的临界半径,更准确地预测由$Q_{M}$比由$Q$的经典引力。这提供了一个新的和完全独立的论点,支持在达到低加速度状态时重力形式发生变化的现实。
2014-06-02 astro-ph.GA
Numerical Solutions of the External Field Effect on the Radial Acceleration in Disk Galaxies
在基于MOND(修正牛顿动力学)的理论中,强等效原理通常以一种特殊的方式被打破,表现在“外场效应(EFE)”的作用中。自引力系统的内部动力学甚至会受到恒定外部场的影响。在盘星系中,EFE可以引起扭曲并改变旋转速度。由于MOND的非线性,很难推导出圆盘中这一重要效应的解析表达式。在这里,我们研究数值的EFE在两个非相对论拉格朗日理论的MOND:“二次拉格朗日”理论(AQUAL)和“准线性MOND”(QUMOND)。对于AQUAL,我们只考虑轴对称的场配置与外部场沿磁盘轴,或球形星系的测试粒子轨道倾斜的外部场。对于更易于管理的QUMOND,我们还计算了三维场的配置,与外部场倾斜的磁盘轴。我们调查特别是到什么程度的外部场修改的准平坦的旋转曲线的一部分。虽然我们的QUMOND结果同意以及发表的数值结果在QUMOND,我们发现,AQUAL预测较弱的EFE比发表的AQUAL结果。然而,AQUAL仍然预测比QUMOND更强的EFE,这表明了当前的理论不确定性。我们还说明了如何MOND预测的旋转曲线的上升部分,在内部部分,在很大程度上取决于磁盘的厚度,但只有微弱的一个固定的星系模型的一个合理的外部字段。最后,我们总结了我们的结果的外部部分作为一个改进的,近似的解析表达式。
2022-02-09 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Understanding disk galaxy rotation velocities without dark matter contribution--a physical process for MOND?
一个模拟牛顿万有引力定律的引力碰撞模型被应用于盘状星系的径向加速度。基于这一模型(Wilhelm et al. 2013),无需假设任何暗物质的贡献就可以理解自转速度曲线。在圆盘平面上的加速增加是引力子(在原始论文中称为“四极子”)的多重相互作用以及随后在这个平面而不是在三维空间中传播的结果。这个概念提供了一个物理过程,将McGaugh等人定义的加速度尺度的拟合参数与星系盘中引力子的平均自由程长度联系起来。它也可以解释MOND在低加速度水平下的引力相互作用的修改(Milgrom 1983,1994,2015,2016)。本文详细讨论了三个例子:螺旋星系NGC 7814、NGC 6503和M 33.
2017-09-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
The formation of exponential disk galaxies in MOND
星系的形成和演化在很大程度上取决于恒星和气体的动力学,而恒星和气体的动力学又受引力定律的支配。为了研究Milgromian引力(MOND)中星系的形成和演化,我们采用Phantom of Ramses(POR)程序进行了流体动力学模拟。这是MOND首次对星系形成进行详细的流体动力学模拟,包括恒星形成、恒星反馈、辐射转移和超新星。这些模型从简化的初始条件开始,以早期宇宙中孤立的旋转气体球的形式。这些坍缩形成的晚型星系服从几个标度关系,这是事先没有预料到的。形成的星系有一个紧凑的凸起和磁盘呈指数下降的表面质量密度分布和尺度长度与观察到的星系一致,和垂直的恒星质量分布与不同的指数分布(薄和厚盘)。因此,这项工作首次表明,具有气体和恒星指数分布的盘状星系是MOND中坍缩气体云的一般结果。这些模型有轻微的恒星角动量缺乏,因为他们有点紧凑的恒星隆起,这是连接到简单的初始条件和可以忽略不计的气体吸积。我们还分析了如何增加更复杂的重子物理改变模型的主要结果属性,并发现这是可以忽略不计,所以在Milgromian框架。
2020-02-07 astro-ph.GA
Consequences of the external field effect for MOND disk galaxies in galaxy clusters
已知星系团内的星系团会受到各种各样的环境影响,包括重力和流体动力。在这项研究中,我们研究了纯引力相互作用的理想化的星系模型落入一个星系团的背景下修改牛顿动力学(MOND)。这种重力的改变引起了外场效应(EFE),其中系统的内部动力学受到外部引力场的影响。我们研究的后果EFE低和高质量盘星系在随时间变化的分析背景集群的潜力,考虑轨道弱和强潮汐场。通过改变星系的轨道平面,我们还测试了潮汐相互作用垂直或平行于磁盘的效果。此外,我们认为作为一个控制样本模型的EFE已被删除,他们只受潮汐。我们的研究结果表明,MOND星系团星系应表现出明显的不对称性,在他们的等照度线,遭受增加的质量损失和减少在他们的旋转曲线,由于集群潮汐和外场的综合作用。特别是,低质量星系受到EFE的严重打击,即使在没有潮汐的情况下,也会被色散而不是旋转所主导。
2018-08-17 astro-ph.GA
Bulge formation in disk galaxies with MOND
星系的形成和它们的各种成分可以成为对暗物质模型和引力理论的严格检验。在标准的冷暗物质(CDM)模型中,球状体是通过强等级的合并形成的,在早期宇宙中,球状体也是通过星团星系的动力学摩擦形成的。更常见的是,伪凸起是由杆件的内部垂直共振形成的。球核形成的高效率与在本地宇宙中观测到的大量无球核螺旋星系的关系紧张。本文采用Milgrom改进的牛顿动力学模型(MOND),通过多重网格模拟非线性引力场,研究了早期宇宙中非常富含气体的星系中球的形成,包括气体耗散、恒星形成和反馈。在牛顿的等效系统中,彗核盘迅速形成。然而,在没有暗物质晕的情况下,动力学摩擦并不那么有效,并且在它们被恒星反馈和剪切力侵蚀之前,团块没有时间合并到中心形成凸起。以前的工作已经确定,合并是不太频繁的MOND,和经典的凸起预计规模较小。现在的研究表明,早期宇宙中富含气体的星团星系不会形成膨胀。由于伪凸起以与牛顿等效系统中类似的速率形成,因此可以预期,在MOND中伪凸起的贡献显著更高。
2014-10-14 astro-ph.GA
The dynamics of the bulge dominated galaxy NGC 7814 in MOND
核球支配星系NGC 7814为修正牛顿动力学(MOND)提供了最强的动力学测试。斯皮策3.6微米测光固定的隆起参数化,并强烈约束次主导恒星盘的属性。此外,已知距离优于5%,实际上消除了它作为自由参数的可能性。旋转曲线很容易测量,因为H I(和恒星)盘是边缘上的,后退和接近的两侧都非常一致。在本文中,我们探讨了MOND模型和观测到的旋转曲线之间的协议,只有两个可用的自由参数是隆起和磁盘的质光比。我们使用一个基于网格的MOND泊松求解器,准确地解决了MOND重力,并产生我们的模型旋转曲线从一个给定的质量分布。泊松解算器的输入是N粒子的3D分布,它是通过对星系中恒星和气体的观测分布进行建模而生成的。通过确保比以前的作品更好地拟合径向表面亮度轮廓,凭借对凸起的双Sersic拟合,我们能够产生与旋转曲线的良好拟合,具有两个质光比的典型值。我们的结论是,在MOND的质量分布的模型旋转曲线是非常敏感的膨胀盘分解,甚至轻微的偏离所观察到的质量分布可以产生很大的差异,在模型旋转曲线。
2013-03-05 astro-ph.GA
Spiral Galaxies' Disk Dominance and Testing MOND
本文利用引力旋臂放大方法,通过旋臂倾角估算盘面密度对旋转曲线的贡献,发现NGC 7217盘贡献43%而NGC 3198盘贡献88%,后者构成对MOND普适力律修正的反例。
2024-04-01 astro-ph.GA
Spiral Galaxy Rotation Curves Without Dark Matter or MOND -- Two Conjectures
螺旋星系旋转曲线的物理解释假设恒星的轨道是圆形的。放弃这一假设的后果在这里进行调查。特别是,双曲线恒星轨迹被发现是有趣的。这两个建议的模型产生这样的轨迹也将解释所观察到的平坦的旋转曲线没有假设的暗物质或MOND。这表明,螺旋星系可能已经开始作为紧凑的物体与显着的角动量,然后解体。第一个模型描述了一个围绕球形星系核旋转的热盘的存在。圆盘由局部重力和电磁散射力结合在一起。然而,它在边缘分裂,产生形成恒星的碎片。一旦与盘分离,恒星就只受到由于巨大的核心和剩余盘而产生的中心引力。数值模拟表明,足够高的角速度的磁盘产生的双曲线的恒星轨迹,符合观测到的旋转曲线。第二个模型描绘了一个重要的初始热核事件,它产生了一个尘埃羽流和大恒星。这些尘埃是由普通物质组成的。然而,它的行为就像假设的暗物质一样,产生最初的圆形轨道。与暗物质不同的是,羽流可以迅速逃离星系,导致恒星轨迹演变成双曲线形状。这个过程可以被看作是由于初始圆形轨道而产生所观察到的旋转曲线。此外,当羽流迅速消散时,它不会使恒星模糊不清。这两种模型都有弱点,就像目前已知的使用暗物质或MOND的模型一样。
2018-01-28 astro-ph.GA
Galactic kinematics with modified Newtonian dynamics
我们期待的观测签名,可以区分牛顿和修改牛顿(MOND)在银河系的动力学,鉴于大型天体测量和光谱调查的到来。事实上,MOND的一个典型特征是一个明显的“幻影”暗物质盘,它与可见的盘密度分布唯一相关。由于这个幻影暗盘,具有球形晕的牛顿模型与接近银河平面的MOND模型有不同的特征。因此,这些模型可以通过动态测量(在牛顿动力学范围内)太阳半径处的盘表面密度、盘内的径向质量梯度或银河平面上方的速度椭球倾斜角来区分。利用最现实的银河系重子质量模型,我们预测,如果MOND适用,在1.1kpc的银道面范围内,由牛顿学家测量的局部面密度将约为78 Msun/pc ~ 2,动态测量的盘尺度长度将相对于可见盘尺度长度增加1.25倍,并且在平面上方1 kpc处速度椭球的局部垂直倾斜将大约为6度。这些测试中没有一个能对目前银河系数据的准确性做出结论,但随着像GAIA这样的大型调查的出现,它们将成为主要的兴趣。
2009-04-24 astro-ph.GA
Constraining MOND Using the Vertical Motion of Stars in the Solar Neighborhood
相对于银盘有不同垂直运动的恒星有不同的平均加速度。根据修正的牛顿动力学(MOND)理论,它们在围绕银河系旋转时应该有不同的平均轨道速度。我们表明,这个属性可以用来限制MOND理论研究恒星在当地的邻居。对于{ \sc Hipparcos}数据集,我们只能放置边缘约束。然而,即将到来的{ \sc GAIA}星表及其明显较暗的截止值应该允许放置一个严格的约束。
2015-11-21 astro-ph.GA
Origin Of Tidal Structures In Modified Gravity
质量缺失的问题还没有得到决定性的解决。观测表明,如果引力是要修改的,那么MOND理论是它在星系尺度上的最佳近似。MOND建议在低加速度的极限下调整物理定律。通过对MOND和牛顿引力与暗物质的相互作用星系的比较模拟,揭示了两个主要的区别:1)MOND中的星系可以有近距离飞越而不会以合并结束,因为动力学摩擦较弱,2)MOND中的潮汐矮星系非常容易形成。当这是结合的事实,许多相互作用的星系在高红移观察,我们获得了一个新的角度对潮汐功能:它们往往是由非合并的遭遇和潮汐的潮汐矮星系的潮汐破坏。在这里,我们提出的结果,从我们的自洽MOND $N$体模拟的一个密切的飞越两个星系类似的银河系。事实证明,大多数传统上被分配给星系合并的结构类型都可以通过非合并相遇形成,包括潮汐臂,桥,流,壳,盘扭曲,厚盘,最有可能的是卫星盘。MOND在解释星系动力学方面的成功提示我们,这种潮汐结构的形成方式应该得到认真的考虑。
2019-08-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
Inside MOND: Testing Gravity with Stellar Accelerations
本研究量化了 MOND 宇宙中盘状星系恒星加速度与带冷暗物质晕星系的差异,发现类银河系最大横向加速度远超现有探测能力,但视线加速度差在未来仪器可测范围内。
2023-06-30 astro-ph.GA astro-ph.SR gr-qc
The inclination of the dwarf irregular galaxy Holmberg II
通过对矮不规则星系Holmberg II(Ho II)外盘稳定性的分析,给出了对该星系H { \sc i}盘倾角的限制.我们指出,一个平均倾角为27度,因此一个平坦的圆速度约60公里/秒,需要有一个类似于其他星系中发现的引力稳定性水平。采用这个倾斜角,我们发现Ho II在重子Tully-Fisher关系中处于正确的位置。此外,对于这种倾角,其旋转曲线与MOND一致。然而,MOND下的稳定性的相应分析表明,这个星系可能是MOND的问题,因为它的外部部分在这个引力理论中是边缘不稳定的。我们敦促MOND模拟器数值研究富气矮星系的非线性稳定性,因为它可能提供一个新的关键测试MOND。
2014-05-12 astro-ph.GA
The radial acceleration relation and dark baryons in MOND
最近对旋转支撑星系的观测表明,在每个半径处观测到的径向加速度与重子质量分布产生的牛顿加速度之间存在紧密的相关性,即所谓的径向加速度关系(RAR)。在修正的牛顿动力学(MOND)的背景下,研究了具有不同形态、质量、大小和气体含量的盘星系的旋转曲线(RC)。我们包括冷暗重子的影响,通过在星系的质量预算中以$c$的因子缩放原子形式的测量质量。除了标准的插值函数,我们还适合的RC和RAR与经验RAR启发的插值函数。在有暗重子存在的情况下($c>1$),我们的样本中大约有$47\%$的星系,其平均值为$c = 2.4\pm 1.3$ .虽然MOND拟合没有显着改善,包括暗重子,它的结果在特征加速度$g_†$由$40\%$减少。我们发现MOND临界加速度$a_0$和星盘中心表面亮度$μ_{3.6}$之间没有相关性。这支持$a_0$是所有星系的普适常数。
2019-07-02 astro-ph.GA
A severe challenge to the MOND phenomenology in our Galaxy
本文在MOND框架下解析推导银河系旋转曲线,发现外区旋转曲线下降在5σ水平上几乎排除MOND现象学,支持MOND非基础理论的结论。
2023-09-11 astro-ph.GA
Disk-stability constraints on the number of arms in spiral galaxies
本文提出了一个基于盘稳定性判据的模型,用于确定由Hernquist模型描述的具有指数盘、球和暗晕的一般盘星系的旋臂数目。螺旋结构的多重旋转对称性可以在已知星系的结构特性(如圆速度曲线和盘表面亮度)后进行分析评估。通过改变盘的质量,这些模型的目的是在不同的临界长度尺度参数的磁盘,并导致不同的螺旋形态与以前的模型。以前的研究基于摆动放大和盘稳定性已经被应用到限制盘星系的质光比。这种形式主义提供了一个分析表达式,以估计预期的武器数量的摆动放大,使其应用程序直接到大型调查。它可以被用来预测银河系中的臂数作为半径的函数,并限制盘星系的质光比,其中光度和运动学测量是可用的,如在银河系质量巡天。因此,根据正在进行和即将进行的调查,可以推断出盘状星系内部的总质量的晕贡献。
2015-07-02 astro-ph.GA
The global stability of M33 in MOND
盘状星系的动力学稳定性对它们的异常自转曲线是由暗物质晕还是Milgromian动力学(MOND)引起的很敏感。我们通过建立M33的MOND模型来研究这一点。我们首先模拟它在隔离6陀螺仪,从一个初始的良好匹配的旋转曲线(RC)。当气体过热时,会形成过大的条和凸起,但这可以通过降低气体温度来避免。在1 Gyr中仍然形成一个强的棒,但迅速减弱,并与观察到的弱棒一致。以前的工作表明,这是具有挑战性的牛顿模型与活的暗物质晕,其中发展出强大的酒吧。条形图速度意味着实际的共转半径为3 kpc。然而,RC仍然上升得太陡,中心视线速度色散(LOSVD)太高。然后,我们添加一个恒定的外部加速度场的$8.4 \times 10^{-12}$ m/s $^2$在$30^\circ$的磁盘作为一个一阶估计的重力M31施加。这抑制了材料在中心的积聚,导致RC上升得更慢,并降低了中心LOSVD。总的来说,这个模拟与M33的几个全局性质有很好的相似之处,并强调了即使是弱外场对盘状星系稳定性和演化的重要性。需要进一步模拟时变外部场,模拟M33的完整轨道,以确认其与观测的相似性。
2022-03-06 astro-ph.GA
Galaxies with Declining Rotation Curves
研究了从已发表的数据中汇编的22个旋涡星系的样本。星系自转曲线经过的最大距离超过中心的$\sim 1$ kpc,随后自转速度降低。Tully-Fisher(TF)图和重子Tully-Fisher(BTF)图中的星系位置表明,最大自转速度值与其他星系位于同一序列上,而某些星系盘周边的速度值明显低于给定质量或光度时的预期值。因此,旋转曲线的减小可以与暗晕对旋转速度的贡献减小相关联。对于7个具有最长自转曲线的星系,盘质量被估计为有暗晕(牛顿模型)和没有暗晕(修正的牛顿动力学(MOND)模型)。在四个星系中,MOND模型在解释旋转曲线时遇到困难:为了与观测结果一致,MOND参数$a_0$应该与期望值$a_0 \sim 10^{-8}$ cm/s $^2$有显著差异,而盘质量超过了基于红外测光和最大盘模型的值。与MOND的冲突是NGC 157最重要的。
2020-03-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
Galaxy Disks are Submaximal
我们测量了星系盘对来自Disk Mass Survey的30个几乎面对面的中晚期螺旋的总体引力势的贡献。盘状星系的中心垂直速度色散sigma(z,R=0)与最大旋转速度(Vmax)的关系为sigma(z,R=0)~ 0.26 Vmax,与之前对盘状星系边缘的测量结果一致,平均恒星速度椭球轴比sigma(z)/ sigma(R)= 0.6。对于合理的盘扁率值,这个关系意味着这些星系盘是次极大的。我们发现,在我们的样本中的磁盘只贡献15%至30%的动态质量在2.2磁盘尺度长度(hR),与百分比增加系统的光度,旋转速度和红色。这些趋势表明,在2.2 hR时,即使对于最极端、快速旋转的盘(Vmax > 300 km/s)、最红的静止框架、正面颜色(B-K ~ 4等)和最高光度(M(K)<-26.5等),盘与总物质的质量比也保持在50%或以下。因此,螺旋盘一般应该是次最大的。我们的结果意味着,恒星的质量与光的比例,因此在恒星中的重子的会计应降低至少3倍。
2011-08-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
Simulating disk galaxies and interactions in Milgromian dynamics
自1983年发表以来,Milgromian动力学(又名MOND)已经非常成功地从重子物质中模拟星系的引力势。然而,动力学建模一直是一个悬而未决的问题。特别是,为Milgromian N体计算建立一个稳定的星系一直是一个重大挑战。在这里,我们展示了一种在MOND中设置盘星系的方法,用于Lüghausen(2015)和Teyssier(2002)的Phantom OF RamSES(PoR)代码的计算。该方法是通过解决基于重子和幻影暗物质组件的QUMOND泊松方程。由此产生的星系模型是稳定的,经过短暂的稳定期,大的质量和大小范围。显示了单个星系和碰撞星系的模拟。
2016-06-18 astro-ph.GA
Testing MOND on small bodies in the remote solar system
本文首次在太阳系亚临界加速度区域检验MOND理论,通过AQUAL公式模拟海外天体散射,发现MOND无法再现长周期彗星及分离盘TNO的轨道分布,从而对主流MOND版本提出挑战。
2024-03-14 astro-ph.CO astro-ph.EP astro-ph.GA
A Dimensional Analysis of the Galactic Baryonic Tully-Fisher Relation with Comparison to MOND and Dark Matter Halo Dynamics
大多数旋转支撑的星系严格遵循重子塔利-费舍尔关系(BFTR),将圆周速度与重子含量联系起来。这种牢固建立的经验关系目前被认为起源于修正的引力或暗物质晕效应。在这项工作中,我们构建了一个基于物理的版本的BFTR建立在已知的缩放关系,磁盘动力学(加速度,挺举和管理单元),也揭示了负责这种现象的基本元素。我们采用银河系作为一个范例,定量比较这两个领先的理论对这个改进的版本。此外,还提供了一个无量纲的变体的BFTR,这可能允许其作为一个分析工具,以帮助理解银河系动力学。
2020-04-08 astro-ph.GA
On the radial acceleration of disk galaxies
定义盘状星系动力学的物理过程仍然知之甚少。在过去的几十年里,数百篇文章出现在文献中,但没有在一致的引力理论中达成理解。暗物质(DM)或修正的牛顿动力学(MOND)在大多数研究中被用来模拟非开普勒旋转曲线,但DM的性质及其与重子物质的相互作用仍然是一个悬而未决的问题,MOND制定了一个没有物理过程的数学概念。我们继续尝试使用引力的碰撞理论来描述奇特的加速度和速度曲线,并考虑了另外五个星系。利用已发表的星系NGC 3198、NGC 2403、NGC 1090、UGC 3205和NGC 1705的数据,可以在没有DM的情况下找到与观测到的盘速度的良好拟合,例如,也可以找到与NGC 3198的面外物质的良好拟合。
2020-05-22 astro-ph.GA
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
Comparison of Modeling SPARC spiral galaxies' rotation curves: halo models vs MOND
利用两种暗晕模型(NFW和Burkert)和改进的牛顿动力学(MOND)理论研究了从Spitzer测光和精确旋转曲线数据库中选取的45个HSB非膨胀旋涡星系的旋转曲线。在这三种模型中,以核为主导的Burkert晕模型($χ_ν^2$ = 0.33)比Navarro,Frenk和White模型($χ_ν^2$ = 0.45)和MOND模型($χ_ν^2$ = 0.58)更好地描述了观测数据。结果表明,在暗晕模型中,所选的45个HSB非膨胀旋涡星系更倾向于核密度分布,而不是尖密度分布(NFW);我们还发现,在Burkert模型中,$ρ_0$和$r_0$之间存在相关性。对于MOND拟合,当我们取$a_0$作为自由参数时,这些HSB旋涡星系的$a_0$与3.6 $μm$处的盘中心表面亮度没有明显的相关性,这符合MOND关于$a_0$应该是普适常数的基本假设。有趣的是,如果我们排除样本中的三个最高值,则我们的拟合给出$a_0$的平均值为$(0.74 \pm 0.45) \times 10^{- 8}\rm {cm\ s^{- 2}}$,该值小于标准值($1.21 \times 10^{-8}\rm {cm\ s^{- 2}}$)。
2020-08-15 astro-ph.GA
The Link Between Light and Mass in Late-type Spiral Galaxy Disks
我们提出了外推的中央盘表面亮度(亩)和外推的中央表面质量密度(西格玛)的星系中的质量样本之间的相关性。这种μ-Sigma关系在高表面亮度(HSB)端具有30%的小散射。在低表面亮度(LSB)端,星系低于μ-Sigma关系,我们将其归因于较高的暗物质含量。在校正了暗物质、气体的贡献和圆盘中径向梯度的影响之后,LSB端回到线性μ-Σ关系。由此产生的关于校正后的μ Sigma关系的分散在HSB端为25%,在LSB端约为50%。μ-Sigma关系中的固有散射估计为10%至20%。因此,如果已知表面亮度,恒星表面质量密度就在10-20%(随机误差)之内。假设圆盘具有指数垂直质量分布,平均(M_L)_K为0.24 Msun/Lsun,在平均值附近的固有散射最多为0.05 Msun/Lsun。这个(M/L)_K值比我们在Martinsson等人中发现的小20%,这主要是由于这里应用了对暗物质的校正。这种小的散射意味着在我们的样本中的星系之间的尺度高度,垂直密度分布形状,和/或垂直径向速度色散的比例的变化必须很小。
2014-11-17 astro-ph.GA
Dynamical measurement of the stellar surface density of face-on galaxies
最近的质量巡天提供了在一个几乎面对面的星系样本中的盘星垂直速度色散的测量结果。通过将盘的标度高度设置为与具有类似标度长度的边缘星系的标度高度相等,发现这些盘必须是次极大的,具有令人惊讶的低K波段质量与光比,其数量级为$M_\star/L_K \simeq 0.3 M_\odot/L_\odot$。这项研究利用了一个简单的磁盘表面密度和测量的速度色散和磁盘的刻度高度之间的关系,忽略了旋转曲线的形状和暗物质对垂直力的贡献,这在次最大磁盘的情况下可能是特别重要的。在这里,我们指出,这些简化的假设导致高估了恒星的质光比。放松这些假设,我们计算出的值甚至比以前报道的质量与光的比率,中值$M_\star/L_K \simeq 0.18 M_\odot/L_\odot$,其中14个星系有$M_\star/L_K < 0.11$。尽管极端的长轴晕($q>1.5$表示电势的轴比)可能会有所帮助,但对长轴暗物质晕的测量与推导出的$M_\star/L_K$只有很小的差别。Jeans方程中的交叉项通常也可以忽略不计。这些推导出的K波段恒星质光比与恒星星族合成模型相比,更难调和。
2015-10-17 astro-ph.GA
Fornax dwarf spheroidal in MOND: its formation and the survival of its globular clusters
Astronomical Observatory of Belgrade(贝尔格莱德天文台);Scottish Universities Physics Alliance, University of Saint Andrews(苏格兰大学物理联盟,圣安德鲁斯大学);Imperial Centre for Inference and Cosmology (ICIC), Department of Physics, Imperial College(帝国理工学院物理系推断与宇宙学中心);CAS Key Laboratory for Research in Galaxies and Cosmology, Department of Astronomy, University of Science and Technology of China(中国科学院星系与宇宙学重点实验室,中国科学技术大学天文学系);Department of Astronomy, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学天文学系)
法恩克斯矮星系的形成与MOND理论相容,其球状星团的生存及恒星晕的形成被模拟验证。
2026-02-18 astro-ph.GA
MOND implications for spectral line profiles of shell galaxies: shell formation history and mass-velocity scaling relations
上下文许多椭圆星系被圆形的恒星壳所包围,这些壳可能是由微小的合并产生的。最近提出了一种新的方法来约束椭圆星系中的引力势。它利用这些壳体的谱线轮廓来测量壳体边缘的圆速度和壳体本身的膨胀速度。MOND是暗物质框架的替代方案,旨在解决质量缺失问题。目标。我们研究了大壳的圆速度和膨胀速度在MOND中的表现。方法.解析地导出了无限大壳的渐近性态。在用Sérsic球模拟的星系网格上,数值研究了渐近结果对大尺度壳层的适用性。结果圆速度渐近地稳定在一个由星系的重子质量决定的值,形成了盘星系的重子塔利-费舍尔关系。壳层膨胀速度也变得渐进恒定。大壳层的膨胀速度与银河系重子质量一起形成了重子塔利-费舍尔关系式的多分支类比。对于许多-但不是所有-壳层星系,这两种类型的速度的渐近值下达到的有效半径。如果假设MOND在椭圆星系中起作用,那么壳层光谱可以揭示壳层系统形成的许多历史细节,包括它的年龄。有关圆速度的结果适用于所有椭圆星系,而不仅仅是那些有壳的星系。
2015-01-14 astro-ph.GA
Probing the radial acceleration relation and the strong equivalence principle with the Coma cluster ultra-diffuse galaxies
紧径向加速度关系(RAR)是修正牛顿动力学(MOND)范式在星系尺度上最成功的先验预言之一。MOND作为引力的经典修正的另一个重要结果是,强等效原理(SEP)--它要求一个小的、自由下落的、自引力系统的动力学不依赖于它所嵌入的外部引力场--应该被打破。在过去已经对MOND的这种所谓的外场效应(EFE)进行了多次尝试性的探测,但是对它最敏感的系统应该是居住在强外场内的星系团中具有低内部引力加速度的星系。在这里,我们表明,超弥漫星系(UDG)在后发座星系团的谎言RAR,他们的速度色散曲线是完全符合孤立的MOND预测,特别是当包括一定程度的径向各向异性。然而,包括通过EFE打破SEP严重恶化了这一协议。我们讨论了各种可能性来解释这一背景下的MOND,包括潮汐加热和更高的重子质量的组合。我们还推测,我们的研究结果可能意味着EFE在簇UDG中被筛选。事实上,这将发生在星系团,经典MOND失败,可能是特别相关的性质,剩余MOND失踪的星系团。
2021-11-22 astro-ph.GA
Scaling relations of early-type galaxies in MOND
本研究在MOND框架下探究早型星系的形态演化,发现单块坍缩形成盘状遗迹星系,其并合后形成的椭圆星系在运动学、形态及标度关系上均与观测吻合,验证了MOND解释早型星系形成演化的可行性。
2025-03-19 astro-ph.GA
Mining the SPARC Galaxy Database: Finding "Hidden Variables" in the Baryonic Tully-Fisher Relation
重子Tully-Fisher关系(BTFR)将旋转支撑星系的重子质量与它们的平盘速度联系起来。与MOND相关的BTFR的一种流行形式是基于经验确定的特征加速度,a0作为比例常数。在这项工作中,我们提出了一种替代方案,参数形式的BTFR采用个别星系的属性从银河系数据库。基于这些数据,我们发现,一个精确的质量-速度相关性是可能的,考虑到银盘半径和两个动力学相关的属性;质量差异和磁盘表面密度。我们发现没有必要调用一个特性的加速常数,虽然它的anonymous可以提取和比较,最近的几个分析也反对MOND解释的a0。这一改进的BTFR发现对径向加速度关系(RAR)也有影响。而不是一个普遍的关系,描述了所有的旋转支持星系的动态,我们发现RAR由一个统计分布的曲线族,反映了独特的属性归因于个别星系。
2021-01-05 astro-ph.GA
The origin of the MOND critical acceleration scale
MOND无可辩驳的成功是建立在一个临界引力加速度标度$a_0$存在的基础上的。但是,除了它在MOND中的作用之外,还有一个问题:“为什么临界引力加速度标度会存在?”“仍然没有答案关于这一点,人们并没有深入的理解,在MOND成为争议话题的大致同一时期,巴利舍夫、西洛斯·拉比尼、彼得罗内罗和其他人一直在争论,至少在中等尺度上,宇宙中的物质是以准分形$D\approx 2$的方式分布的,早些年也有同样的争议。有一个链接:如果一个中等尺度的准分形$D \approx 2$宇宙的想法被认真对待,那么就有一个相关的特征质量表面密度尺度,比如说$Σ_F$,和一个相关的特征引力加速度尺度,$a_F = 4 πG Σ_F$。此外,如果准分形结构被认为包括星系际介质,那么考虑$a_0$和$a_F$是同一事物的可能性是一个明显的步骤。随后,通过现代几何实现的莱布尼茨-马赫世界观,我们获得了详细的理论理解星系盘应如何与$D\approx 2$准分形IGM相互作用。这种理解采取了一种表面上不起眼的比例关系的形式,它与标准光度质量模型应用于数据,表明$a_F \approx 1.2\times 10^{-10}\, mtrs/sec^2$是明确嵌入在该数据。由于标度关系也产生重子塔利-费雪关系,但用$a_F$代替了$a_0$,我们就可以明确地得出结论:$a_0$和$a_F$实际上是同一个东西。
2022-02-12 astro-ph.GA
MOND simulation suggests the origin of some peculiarities in the Local Group
银河系(MW)和仙女座(M31)星系拥有旋转的卫星平面。它们的形成至今尚未得到令人满意的解释。认为MW和M31卫星星系是古老的潮汐矮星系,这可以解释它们的结构。Zhao等人(2013年)在MOND修正动力学范式中对MW-M31相对轨道的分析向后计算得到了支持,这意味着它们在7-11 Gyr前近距离飞越。在这里,我们将使用简化的首次自洽模拟更详细地探索MOND中的本地组历史。我们注意到在模拟中的遭遇所引起的功能,并确定其可能的真实对应物。模拟被设置为近似地再现所观察到的MW和M31质量、有效半径、分离、相对速度和盘倾角。我们使用公开可用的自适应网格细化代码Phantom of RAMSES。在模拟中,物质沿着潮汐尾从MW转移到M31。这次遭遇导致了几个类似于当地群体特征的结构的形成。最值得注意的是:1)由转移的材料围绕M31形成的旋转平面结构。它的大小与观测到的卫星平面相似,并且与模拟的MW侧对,就像真实的MW一样。2)同样的结构在大小和形态上也与M31附近观测到的潮汐特征相似。3)MW中的翘曲以与观察到的振幅和方向相似的振幅和方向发展。4)模拟MW周围形成了一团粒子云,范围与实际MW卫星系统相同。这次相遇并没有以哈勃时间的合并而结束。模拟结果表明,MOND可能解释了本星系群的许多特性,而且MOND中的非合并星系相遇可以在星系中产生潮汐特征。
2018-02-06 astro-ph.GA
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
Globular cluster orbital decay in dwarf galaxies with MOND and CDM: Impact of supernova feedback
本研究通过模拟对比牛顿引力与QUMOND MOND框架下矮星系中球状星团的轨道衰减,发现超新星反馈无法阻止MOND中大质量球状星团沉降,该结果更支持牛顿引力,还提出引力势涨落与超新星风对矮星系结构的潜在作用。
2024-07-15 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
SPARC: Mass Models for 175 Disk Galaxies with Spitzer Photometry and Accurate Rotation Curves
我们介绍了Spitzer测光和精确旋转曲线:175个邻近星系的样本,具有3.6 μ m的新表面测光和来自以前HI/Halpha研究的高质量旋转曲线。光谱涵盖了广泛的形态(S 0到Irr)、光度(~5 dex)和表面亮度(~4 dex)。我们导出[3.6]表面光度学并研究恒星和气体盘的结构关系。我们发现恒星质量-HI质量关系和恒星半径-HI半径关系都有显著的内禀散射,而HI质量-半径关系非常紧密。在[3.6]中,我们建立了详细的质量模型,并量化了不同特征半径和恒星质光比(M/L)值的重子速度与观测速度之比(Vbar/Vobs)。假设M/L=0.5 Msun/Lsun(正如恒星星族模型所建议的那样)我们发现(i)气体分数与总光度线性相关,(ii)从恒星主导到气体主导星系的转变大致对应于从螺旋星系到矮不规则星系的转变,符合密度波理论,(iii)Vbar/Vobs随光度和表面亮度而变化:高质量、高表面亮度的星系几乎是最大的,而低质量、低表面亮度的星系是次最大的。这些基本性质在M/L=0.2 Msun/Lsun的低值下丧失,如CNOMass调查所建议的。在[3.6]中,明亮星系的平均最大盘极限是M/L=0.7 Msun/Lsun。这些数据是公开的,是星系形成模型的理想测试平台。
2016-06-29 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Escape Velocity Curve of the Milky Way in Modified Newtonian Dynamics
在修正牛顿动力学(MOND)的背景下,我们确定了银河系在一定范围内的银心半径(MW)的逃逸速度。由于它的非线性性质,如果MW被认为嵌入在来自遥远物体的恒定外部引力场(EF)中,逃逸是可能的。我们模拟这种情况下使用完全自洽的方法的基础上的直接解决方案的控制方程到几千个磁盘尺度的长度。我们尝试了一系列的EF强度和MW的质量模型,试图匹配Williams等人(2017)的逃逸速度测量。如果MW上的EF为${\sim 0.03 a_{_0}}$,接近所考虑范围的高端,则发现合理匹配。我们的模型包括围绕MW的热气日冕,但我们的结果表明,这应该有一个非常低的${\sim 2 \times 10^{10} M_\odot}$质量,以避免推动逃逸速度太高。我们的分析倾向于一个比${\sim 7 \times 10^{10} M_\odot}$稍低的重子盘质量,以解释MOND中的旋转曲线。然而,鉴于不确定性,MOND是一致的本地测量的MW旋转曲线的振幅和它的逃逸速度在银河系的距离为8 $-$ 50千秒差距。
2020-04-04 astro-ph.GA
The prediction of rotation curves in gas-dominated dwarf galaxies with modified dynamics
我认为观察到的旋转曲线的12个气体为主的低表面亮度星系-物体中的气体质量范围之间的2.2和27倍的质量的恒星盘(平均值=9.4)。这意味着,在通常的旋转曲线分解成由各种质量分量产生的曲线时,发光恒星盘的质光比作为一个额外的可调参数实际上消失了。可以看出,所观察到的旋转曲线往往详细地反映了所观察到的气体表面密度分布的结构。这一事实在暗物质范式的背景下是难以理解的,其中暗晕在低表面密度系统中完全支配引力势;然而,在修正的牛顿动力学(MOND)的背景下,重子物质是唯一的组成部分,这是预期的结果。使用MOND,计算的旋转曲线是有效的无参数预测。
2018-11-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
On a Generalized Mass-Velocity Relation for Disk Galaxies and Galaxy Clusters
我们将BFJ和BTF(MVD)关系合并为一个广义的标度质量速度关系,它适用于压力支持的星系团和旋转支持的星系。与MOND启发的关系包含一个特征的加速度尺度和归一化因子,我们的建议是依赖于观察到的动态表面质量密度和差异。我们对HIFLUGCS星系团(Tian et al,2021)的样本进行了相同的分析,这些样本是在先前的研究中发现的。对于这个星系团样本,我们发现很少有证据表明,一个普遍的加速度常数,如以前公认的星系。最后,我们完成了一个检查的维里能量的组合样品恢复质能关系符合的现象。
2021-10-06 astro-ph.GA
Is there a fundamental acceleration scale in galaxies?
Milgrom的修正牛顿动力学模型(MOND)可以在不引入暗物质的情况下很好地解释星系中的质量差异问题。MOND理论预言了星系中存在一个普遍的恒定加速度标度,低于该标度牛顿动力学不再成立。最近,Rodrigues等人通过使用贝叶斯推断分析了193个高质量盘状星系,他们得出结论,基本加速度标度存在的概率基本上为0。在本文中,我们使用同样的方法重新审视同一个问题:星系中是否存在基本的加速度尺度?我们用高斯先验的星系参数和可变的加速度标度拟合了175个星系的自转曲线。边缘化后的滋扰参数,我们发现,边缘化后的后验分布的加速度尺度变得广泛。全局最佳拟合和加速度尺度的边缘化后验分布之间的不相容性大大降低。然而,仍然有证据拒绝MOND作为一个基本理论。需要更精确的观测来排除或确认星系中基本加速度标度的存在。
2019-03-25 astro-ph.GA
Dark Coincidences: Small-Scale Solutions with Refracted Gravity and MOND
广义相对论及其牛顿弱场极限不足以解释宇宙中观察到的现象,从大尺度结构的形成到星系的动力学,只有重子物质存在。研究最多的宇宙学模型$Λ$ CDM通过引入暗能量和暗物质这两个暗分量来解释大部分观测结果,这两个暗分量代表了宇宙质量-能量预算的95%,即$\sim$。然而,$Λ$ CDM模型在星系尺度上面临着重要的挑战。例如,盘星系中暗物质和重子物质的性质之间的一些非常紧密的关系,如重子Tully-Fisher关系(BTFR)、质量离散-加速度关系(MDAR)和径向加速度关系(RAR),它们见证了加速度标度$a_0 \simeq 1.2 \times 10^{-10}$ m s $^{-2}$的出现,不能用CDM范式直观地解释,宇宙结构通过随机合并过程形成。一个更突出的巧合是,星系动力学产生的加速度标度$a_0$似乎也与宇宙学常数$Λ$有关。另一个挑战是矮星系,它们比最里面的区域预期的要暗。这些证据可以更自然地解释,或者有时甚至预测,通过修改的引力理论,不引入任何暗流体。我用修改后的重力理论MOND来说明这些问题的可能解决方案,该理论在加速度小于$a_0$的情况下偏离牛顿重力,并用折射重力来说明这些问题,折射重力是2016年引入的一种新的经典重力理论,其中重力定律的修改由密度尺度来调节。
2023-01-17 astro-ph.GA
Mass models of the Milky Way and estimation of its mass from the GAIA DR3 data-set
我们使用来自盖亚DR 3数据集的数据,通过分析5 kpc至28 kpc距离范围内的旋转曲线来估计银河系(MW)的质量。我们考虑三种质量模型:第一个模型在已知的恒星成分中加入了一个球形的暗物质(DM)晕,遵循Navarro-Frenk-White(NFW)轮廓。第二个模型假设DM仅限于银河系盘,遵循的想法是,在银河系中观察到的气体密度与更大质量的DM盘(DMD)的存在有关,类似于在其他星系中观察到的DM和气体之间的相关性。第三个模型只使用已知的恒星质量分量,并基于修正的牛顿动力学(MOND)理论。我们的研究结果表明,DMD模型的准确性与NFW和MOND模型相当,并且在旋转曲线下降但误差最大的大半径处更好地拟合数据。对于NFW模型,我们得到了一个维里质量$M_{vir}= (6.5 \pm 0.3) \times 10^{11} \; M_\odot$与浓度参数$c=14.5$,这是低于通常报道。在DMD的情况下,我们发现MW质量是$M_d = (1.6 \pm 0.5) \times 10^{11} \; M_\odot$,圆盘的特征半径为$R_d=17$ kpc。
2023-02-02 astro-ph.GA
Newtonian Fractional-Dimension Gravity and Disk Galaxies
本文继续以前的工作,一个新的替代模型的重力,分数维空间的理论应用于牛顿引力定律的基础上。特别是,我们的牛顿分数维引力现在被应用到轴对称结构,如薄/厚盘星系描述的指数,Kuzmin,或其他类似的质量分布。在球对称结构的情况下,这是在以前的工作中研究的主题,我们研究我们的模型和修改后的牛顿动力学,一个领先的替代重力模型,占观察到的星系和其他天体物理结构的性质,而不需要暗物质假设之间的可能联系。通过将MOND加速度常数$a_{0} \simeq 1.2 \times 10^{ -10}\mbox{m}\thinspace \mbox{s}^{ -2}$与我们模型的自然标度长度$l_{0}$(即质量为$M$的星系的$a_{0} \approx GM/l_{0}^{2}$)联系起来,并利用经验径向加速度关系,我们能够用变局域维数$D$来解释观测到的径向加速度$g_{obs}$与重子径向加速度$g_{bar}$之间的联系.作为这种方法的一个例子,我们提供了一个详细的旋转曲线拟合场矮螺旋星系NGC 6503的情况下。
2021-02-05 astro-ph.GA gr-qc
Variable Modified Newtonian Mechanics III: Milky Way Rotational Curve
本研究提出VMOND模型下银河系质量过密度整体演化为维里化球体并形成扁平盘的理想化模型,计算17.77-27.30kpc旋转曲线,得到半径相关加速度的BTFR,模型旋转速度与Gaia DR3数据高度吻合。
2025-10-27 astro-ph.GA
Milky Way Dynamics Favor Dark Matter over Modified Gravity Models
Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院紫金山天文台);University of Science and Technology of China(中国科学技术大学);National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);University of Saint Andrews(圣安德鲁斯大学)
通过高精度观测数据,研究发现修正引力模型无法同时解释银河系旋转曲线和垂直相位空间螺旋,暗物质模型在13σ和4σ水平上更符合观测结果。
2026-05-11 astro-ph.GA
Investigating Dark Matter and MOND Models with Galactic Rotation Curve Data: Analysing the Gas-Dominated Galaxies
在规范化的$(g_{bar},g_{obs})$ -空间($g2$ -space)中,分析了银河系数据库中以气体为主的星系的几何结构,其中$g_{obs}$是观测到的向心加速度,$g_{bar}$是由观测到的重子物质通过牛顿动力学得到的向心加速度。$g2$ -空间的规范化显着减少随机和系统的不确定性的影响,以及使不同星系的几何形状的比较。分析以气体为主的星系(相对于其他星系)进一步抑制了质光比的影响。研究发现,在规范化的$g2$空间(用$r_{obs}>r_{bar}$表征,其中$r_{bar}=\arg \max_r[g_{bar}(r)]$和$r_{obs}=\arg \max_r[g_{obs}(r)]$)中,气控星系的整体几何形状与一个弯曲的几何形状是一致的.这是在对比的整体几何学的所有星系在银河系最好的近似几何固化无处规范化$g2$ -空间(特点是$r_{obs}=r_{bar}$)与轻微的倾向于一个弯曲的几何形状。以气体为主的星系的几何形状不仅表明真正的(独立于质量与光的比率,以领先的顺序)几何数据在$g2$空间(这可以用来推断属性的解决方案,以失踪的质量问题),但也-当比较所有星系的几何形状-表明潜在的径向依赖盘的质量与光的比率。
2019-06-24 astro-ph.GA hep-th physics.data-an
A Formation Scenario for the Disk of Satellites: Accretion of Satellites during Mergers
在仙女座星系中观测到的土星盘(DOS)是一组细长而延伸的卫星,几乎垂直于盘平面,它们围绕仙女座星系的中心有一个共同的旋转方向。虽然在银河系中也观察到了DoS,但在更遥远的星系中这种结构的普遍性仍然存在争议。对于这种DoS的形成的解释有很大的不同,从惯性的陷落,或由于大尺度结构的势场而导致的扁平化,到Mondian范式中的星系相互作用。在这里,我们提出了一个替代方案-在合并过程中,一个星系可能会带来自己的卫星人口时,与另一个星系合并。我们演示了如何,在正确的情况下,在合并的两个星系,卫星人口可以传播到一个扩展的,扁平的结构,与一个共同的旋转方向合并残留物。我们调查的相互作用的关键参数,和卫星人口,需要形成一个DoS在这种情况下。
2015-11-17 astro-ph.GA
Mass Discrepancy-Acceleration Relation in Einstein Rings
利用斯隆透镜巡天(SLACS)的爱因斯坦环,研究了57个椭圆星系的质量差-加速度关系(MDAR)。当椭圆星系透镜的加速度较小时,透镜质量与由粒子数合成得到的重子质量之间的质量差较大。MDAR还与表面质量密度差异有关。在爱因斯坦环,这些透镜属于高表面质量密度星系。同样,我们发现透镜效应和恒星表面质量密度之间的差异很小。这与最近在盘星系中发现的动态表面质量密度差异是一致的,当表面密度较大时,差异较小。我们还发现相对论修正的牛顿动力学(MOND)可以自然地解释57个爱因斯坦环的MDAR和表面质量密度差异。此外,这些星系的透镜质量、动力学质量和恒星质量在相对论MOND中是一致的。
2017-08-10 astro-ph.GA
KAT-7 Science Verification: Using HI Observations of NGC 3109 to Understand its Kinematics and Mass Distribution
使用七碟卡鲁阵列望远镜(KAT-7)获得的麦哲伦型螺旋NGC 3109的HI观测结果用于分析其质量分布。我们的结果进行了比较,得到使用VLA数据。KAT-7是正在建造中的SKA探路者MeerKAT的前身。望远镜的短基线和低系统温度使其对大尺度低表面亮度发射敏感。KAT-7的新观测允许测量NGC 3109的旋转曲线到32 ',使现有测量的角度范围增加一倍。计算出HI的总质量为4.6 x 10^8 Msol,比VLA观测到的质量高出40%。观测驱动的伪等温暗物质(DM)晕模型可以很好地再现观测到的旋转曲线,但宇宙学驱动的NFW DM模型给出了一个更差的拟合数据。虽然有一个更准确的气体分布已经减少了观察到的RC和修改后的牛顿动力学(MOND)模型之间的差异,这是在不得不使用不切实际的质光比的恒星盘和/或非常大的值MOND通用常数a0的代价。不同的距离或HI含量不能使MOND与观察到的运动学一致,因为这两个量的误差很小。对于最近研究的许多缓慢旋转的富气星系,NGC 3109的当前结果继续对MOND理论构成严重挑战。
2013-06-13 astro-ph.CO 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