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
Can $Λ$CDM model reproduce MOND-like behavior?
通常认为MOND模型可以很好地描述只有重子物质而没有暗物质的星系自转曲线，而$Λ$ CDM模型则难以再现MOND模型的行为。在这里，我们使用EAGLE的数据来了解$Λ$ CDM模型是否可以重现MOND类行为。EAGLE的模拟结果清楚地再现了$a_b\gtrapprox 10^{-12}\text{m/s}^2$在$z=0$的MOND样行为，尽管加速度常数$a_0$比观测数据显示的稍大。我们发现，$a_0$增加的红移的方式不同Milgrom提出的（$a_0\propto H$）。因此，虽然星系自转曲线可以用MOND的经验函数在$Λ$ CDM模型中拟合，但$a_0$和哈勃常数之间没有明确的联系。我们还发现在$z\gtrapprox 1$的$a_0$与在$z=0$的$a_0$很好地分离。一旦我们观测到足够多的高红移星系，我们将能够排除基于MOND经验函数的修正引力模型，该函数具有与z无关的$a_0$。
2017-12-01 astro-ph.GA gr-qc hep-th
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
Dark matter, MOND or non-local gravity?
我们提出了一个银河系尺度的引力相互作用的马赫模型来解释这些大结构的旋转曲线，而不需要暗物质或MOND。
2009-07-17 astro-ph.GA
MOND and the dynamics of NGC 628
Aniyan等人（2018）最近发表了对重子质量分布和几乎面对盘星系NGC 628的旋转曲线的直接测量。虽然它非常低的倾角使这个星系对旋转曲线分析来说并不理想，但这些新的结果，从表面上看，对MOND有着有趣的影响。所采用的方法提供了一个直接确定的恒星质量的光盘，这反过来又提供了一个参数自由MOND预测的旋转曲线，我显示。相比之下，Aniyan等人提出的暗物质拟合有两个自由参数。此外，这些结果进一步否定了早期对MOND有害的说法。这是恒星$M/L$比率推导出的垂直速度分散在盘星系是相当低的MOND适合旋转曲线所需的。具体地说，有人声称，即使是高表面密度的光盘，总的来说，次最大;即，它们在中心附近显示出巨大的质量差异。这与MOND的预测相反，MOND的预测是，在这样的高加速度区域，如果有任何差异的话，只会出现很小的差异。这种低$M/L$值的说法以前已经被反驳过，并指出了可能导致它们的谬论。新的结果有力地支持了这些反驳。
2018-02-14 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
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
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
Investigating Dark Matter and MOND Models with Galactic Rotation Curve Data
在$(g_{\rm bar},g_{\rm tot})$ -空间（$g2$-space）中研究了由暗物质（DM）和修正的牛顿动力学（MOND）模型得到的星系自转曲线的几何，其中$g_{\rm tot}$是星系中物质的总向心加速度，$g_{\rm bar}$是假设牛顿引力的重子（可见）物质的向心加速度. $g2$ -空间几何的模型和数据的数据库进行分类和比较，在一个重新缩放的$\hat{g}2$ -空间，减少系统的不确定性星系的距离，倾角和质量的变化，光比。我们发现，MOND修改的惯性模型，经常用来拟合旋转曲线数据，是不利的，在5个以上的$σ$独立的模型细节。MOND修正引力的Bekenstein-Milgrom公式与我们使用的解析近似的数据相比更好。然而，由于这种近似，与数据的定量比较超出了本文的范围。NFW DM剖面只与少数星系自转曲线一致。改进的测量旋转曲线，特别是在半径低于最大值的总和重子加速度的曲线是非常重要的判别模型，旨在解释银河系尺度上的质量丢失的问题。
2018-05-27 astro-ph.GA hep-ph
Exploring Milky Way rotation curves with Gaia DR3: a comparison between $Λ$CDM, MOND, and General Relativistic approaches
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
Toomre stability of disk galaxies in quasi-linear MOND
我们认为磁盘稳定性的准线性制定MOND（QUMOND），一些$N$体积分的基础。我们推广的Toomre标准磁盘的稳定性紧绕，轴对称扰动。我们将其应用到一个家庭的薄指数磁盘具有不同的中心表面密度。通过数值计算它们的QUMOND转动曲线，我们得到了防止局部自引力坍缩所需的最小径向速度色散。MOND正确地预测了低表面亮度星系（LSB）的旋转速度比没有暗物质的牛顿动力学要高得多。因此，牛顿模型需要假定有质量非常大的晕，它们的惰性意味着它们会强烈地稳定圆盘。MOND也增加了星系盘的稳定性，但与牛顿引力不同的是，这种额外的稳定性仅限于2倍。因此MOND更有利于形成条和旋臂。因此，在LSB中观察这些特征对于牛顿星系模型来说可能是有问题的。这可能是一个关键的区别测试。我们在QUMOND中定量地说明了这些事实。我们还比较了数值QUMOND旋转曲线薄指数盘的预测通常用于计算MOND旋转曲线的两个代数表达式。对于选择最好的近似QUMOND，我们发现的圆速度同意超过$\approx 0.5$磁盘尺度长度的1.5%，无论中心表面密度。另一个表达式可以低估旋转速度高达12.5%，在一个规模的长度，而不是在更大的半径。
2019-01-20 astro-ph.GA
THINGS about MOND
我们提出了12个高分辨率的银河系旋转曲线的分析，从HI附近的星系调查（THINGS）的背景下修改牛顿动力学（MOND）。这些旋转曲线被选为最可靠的质量建模，它们是目前最高质量的旋转曲线，适用于跨越广泛光度范围的星系样本。我们用MOND的“简单”和“标准”插值函数拟合旋转曲线，发现“简单”插值函数的拟合效果更好。我们还重新确定了a0的值，并发现一个非常接近先前研究中确定的值的中值，a0 =（1.22 +- 0.33）x 10^{-8} cm/s^2。将距离作为自由参数保留在其最佳独立确定值的不确定性范围内，可获得75%的样本的出色质量拟合。在这三个例外中，有两个也被认为在牛顿动力学加上暗物质中的拟合相对较差。剩下的一个例子（NGC 3198）在观测结果和MOND拟合之间表现出了某种张力，然而，这可能是由于非圆运动的存在、小的距离或者在我们最佳拟合区间的下端（0.9 x 10^{-8} cm/s^2）的a0值所造成的。最佳拟合的恒星M/L比通常与恒星星族合成模型的预测非常一致。我们还表明，发现星系中的暗物质产生的引力加速度的窄范围与MOND预测的附加引力的窄范围一致。
2010-11-18 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Low-mass disc galaxies and the issue of stability: MOND vs dark matter
我们分析的旋转曲线和重力稳定性的一个样本的6个无凸星系的详细图像显示没有证据的强酒吧。我们探讨了两种情况：牛顿暗物质模型和改进的牛顿动力学（MOND）。通过调整恒星的质光比，暗物质模型可以同时满足这些星系的自转曲线和棒稳定性要求。为了与稳定性约束保持一致，在其中两个星系中，恒星的质光比星系颜色所建议的值低约1.5-2倍。相比之下，MOND适合的旋转曲线是穷人在三个星系，也许是因为气体示踪剂包含非圆形运动。杆的稳定性分析为MOND提供了一种新的观测检验方法。我们发现，大多数正在研究的星系需要异常高水平的随机恒星运动是酒吧稳定的MOND。特别是，对于样本中唯一一个测量了视线恒星速度色散的星系（NGC 6503），观测到的速度色散与MOND预测不一致，因为它远低于保证棒稳定性所需的值。精确测量（无棒和无凸）旋涡星系中的质量加权速度色散对于检验MOND的一致性至关重要。
2016-08-22 astro-ph.GA
Fourth Order Gravity, Scalar-Tensor-Vector Gravity, and Galaxy Rotation Curves
Lambda CDM模型是宇宙学数据和观测到的银河系自转曲线的最佳拟合。然而，在没有直接探测到暗物质的情况下，人们应该探索诸如MOND之类的理论，也许还可以修改引力理论，如四阶引力和标量-张量-矢量引力[STVG]，作为对星系旋转曲线的非开普勒行为的可能解释。STVG有一个修正的重力加速度定律，它试图通过固定两个自由参数来拟合数据。我们表明，值得注意的是，我们在弱场极限的场方程在四阶引力理论的双调和方程意味着牛顿加速度的修改，这是完全相同的排斥汤川形式的STVG理论，和修正可以在原则上是足够大的尝试和解释所观察到的旋转曲线。我们还解释了我们的模型是如何提供MOND的第一原理理解的。我们还表明，STVG和四阶重力预测的加速度参数$a_0$，其值是相同的顺序在MOND。
2013-11-09 astro-ph.GA gr-qc
NIHAO XVIII: Origin of the MOND phenomenology of galactic rotation curves in a LCDM universe
修正牛顿动力学（MOND）的唯象基础是观测到的加速度$a=V^2_{rot}(r)/r$和观测到的重子（恒星和冷气体）加速度$a_{bar}=V_{bar}^2(r)/r$之间的径向加速度关系（RAR）。我们表明，RAR自然出现在89个高分辨率LCDM宇宙学星系形成模拟的NIHAO样本。NIHAO的整体散射仅为0.079 dex，与观测限制一致。然而，我们表明，散射取决于恒星质量。在高质量（$10^9 <M_{star} <10^{11}$ Msun）下，模拟散射仅为$\simeq 0.04$ dex，在低质量（$10^7 < M_{star} <10^{9}$ Msun）下增加至$\simeq 0.11$ dex。观测结果表明，类似的依赖性的内在散射。在高质量下，内在散射与MOND假设的零散射一致，但在低质量下，内在散射是非零的，强烈不利于MOND。将MOND应用于我们的模拟中，得到了与大多数圆周速度分布非常好的拟合。在轻微不一致的情况下，恒星的质光比和/或“距离”可以被调整以产生可接受的拟合，就像在观测质量模型中经常做的那样。在具有$M_{star}\sim10^6$的矮星系中，Msun MOND分解，预测的加速度低于观测值和我们的LCDM模拟。MOND基于的假设（例如，渐近平坦的旋转曲线，RAR中的零固有散射），在LCDM中近似但不精确地为真。因此，如果一个人希望超越牛顿动力…
2019-02-18 astro-ph.CO 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
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
A Cusp-Core like challenge for Modified Newtonian Dynamics
我们表明，修改后的牛顿动力学（MOND）预测不同的银河系加速曲线的几何形状在$g2$ -空间-空间的总观测到的向心加速度$g_{\rm tot}$与推断的牛顿加速度从重子物质$g_{\rm N}$ -和相应的旋转速度曲线：MOND修改后的重力预测核心的几何形状孤立的星系，而MOND修改后的惯性产生中性的几何形状，即。既不是尖形或核心，根据尖形核心分类星系旋转曲线几何形状在$g2$ -空间-而不是推断DM密度配置文件。分类可以适用于DM和修改的重力模型以及数据，并意味着一个{ \it尖核}的挑战MOND从观察，例如尖星系，这是不同于所谓的尖核问题的暗物质（DM）。我们说明了这一挑战的一些尖形，也核心星系的旋转曲线数据库，显着偏离MOND修正的重力和MOND修正的惯性预测。
2019-06-18 astro-ph.GA
SPARC galaxies prefer Dark Matter over MOND
该研究利用贝叶斯推断比较SPARC星系旋转曲线中的暗物质模型与MOND，发现多数星系尤其在数据精确时更支持核状暗物质轮廓。
2024-01-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
MOND impact on and of the recently updated mass-discrepancy-acceleration relation
McGaugh等人（2016）使用他们广泛的样本更新了众所周知的质量-差异-加速度关系（MDAR），这是主要预测的“MOND定律”之一。这不是一个新发现的关系。相反，它改进了以前的许多研究，提供了更多更好的数据。像它的先例一样，它对盘星系中观察到的动力学异常，特别是MOND范式的分辨率产生了至关重要的影响。他们的结果，确实构成了MOND的胜利。然而，与以前对MDAR的分析不同，McGaugh等人选择混淆他们分析的MOND根源及其与该范式的联系和含义。例如，他们使用的拟合公式，似乎是某种无法解释的灵感的结果，其显着特性遵循MOND的基本原则，并且已经在过去的几次MOND分析中使用过。没有其他可能的起源这样一个功能是已知的。既然这个公式已经被证明可以正确地再现重子分布中观测到的旋转曲线（作为MOND效应），那么它应该正确地描述MDAR，而MDAR只不过是旋转曲线的一个总结，这一点一定是很清楚的。本文纠正了这些疏忽-揭示与MOND的深层联系，抑制McGaugh等人。它也给予应有的信贷以前的作品，并讨论了一些新的，重要的，但鲜为人知的，这MOND关系的方面。（大幅度删节）
2016-10-07 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
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
Testing Covarying Coupling Constants (CCC) against the full SPARC rotation-curve sample: a like-for-like comparison with MOND and NFW
University of Ottawa（渥太华大学）
本研究利用175个星系的SPARC样本检验无暗物质的CCC框架，改进其密度过渡形式后，发现单参数CCC拟合旋转曲线的效果与MOND相当，且优于NFW模型，其特征加速度与MOND的a₀量级和散度均接近。
2026-08-13 astro-ph.GA
Mass models of disk galaxies from the DiskMass Survey in MOND
本文探讨了修正牛顿动力学（MOND）的预测和旋转曲线和恒星的速度色散剖面测量的质量巡天之间的协议。对30个已发表的星系进行了膨胀盘分解，并利用MOND泊松解算器从重子质量分布中同时计算了模型旋转曲线和垂直速度色散分布，并与实测值进行了比较。用马尔可夫链蒙特卡罗模拟方法估计了两个主要的自由参数：星盘的质光比（$M/L$）和指数标度高度（$h_z$）。K波段恒星质光比的平均最佳拟合值是$M/L \simeq 0.55 \pm 0.15$。然而，为了与银河质量巡天的数据相匹配，垂直尺度高度必须在$h_z=200$到$400$ pc的范围内，这比从具有类似尺度长度的边缘星系的观测结果低两倍。原因是MOND的修正重力版本的特点是需要更大的$M/L$来拟合没有暗物质的旋转曲线，因此预测了比牛顿模型更强的垂直引力场。结果发现，改变MOND加速度参数，速度色散椭球的形状，所采用的恒星的垂直分布，以及星系的倾角，在任何现实的范围内，都对这些结果的影响很小。
2015-05-20 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
A fundamental test for MOND
径向加速度关系（RAR）显示了与星系旋转曲线相关的两个加速度之间的强相关性。这些加速度之间的关系由依赖于加速度标度$a_\dagger$的非线性函数给出。有些人将此解释为重力模型的证据，例如修正牛顿动力学（MOND），它假定了所有星系共同的基本加速度标度$a_0$。然而，后来使用贝叶斯推断表明，情况似乎并非如此：单个星系的$a_0$可信区间并不相互兼容。这种类型的测试是对MOND作为引力理论的基本测试，因为它直接评估了它的基本假设，并且使用了最有利于MOND的数据：星系旋转曲线。在这里，我们通过引入一种更稳健的方法来评估可信区间之间的兼容性，特别是在没有高斯近似的情况下，改进了以前的分析。我们直接估计，使用蒙特卡罗模拟，基本加速度的存在是不相容的数据在超过$5σ$。我们还考虑了质量削减，以表明我们的结果对离群值是稳健的。总之，新的分析进一步支持了在RAR中发现的加速尺度是一个紧急量的说法。
2020-03-27 astro-ph.CO 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
A Method for Discriminating Between Dark Matter Models and MOND Modified Inertia via Galactic Rotation Curves
旋转支撑星系的暗物质（DM）模型和修正牛顿动力学（MOND）模型在$(g_{N},g_{tot})$ -空间（$g2$ -空间）中产生了具有不同几何形状的曲线.这里$g_{tot}$是总加速度，$g_{N}$是通过牛顿动力学从重子物质获得的加速度。在MOND修正惯性（MI）模型中，$g2$空间中的曲线以零面积闭合，因此半径$r\geq r_{N}$（大半径）和$r< r_{N}$（小半径）处的曲线段重合，其中$r_{N}$是$g_N$最大的半径。在具有核心密度剖面的DM模型中，$g_{tot}$在银河系中心也为零，曲线再次闭合，但闭合曲线的面积通常不为零，因为半径为$r\geq r_{N}$和$r<r_{N}$的曲线段不重合。最后，在具有尖点密度剖面的DM模型中，例如在NFW剖面中，$g_{tot}$在银河系原点处形式上不为零，曲线是开放的，并且半径为$r\geq r_{N}$和$r< r_{N}$的曲线段也不重合。我们开发了一个测试是否在小半径和大半径的数据相一致，并调查旋转曲线，以区分上述几何形状的数据库。由于松散的量化系统的不确定性，我们不强调测试的结果，而是得出结论，测试说明了这种类型的分析的相关性，并证明有能力区分所考虑的DM和MI模型，以这种方式。
2020-09-03 astro-ph.GA hep-ph
Models of modified-inertia formulation of MOND
“修改的惯性”制定MOND模型的描述和应用到非相对论多体系统。它们涉及时间非局部运动方程。动量、角动量和能量是（非局部）定义的，它们的总值对于孤立系统是守恒的。这些模型做出了所有突出的MOND预测。然而，在某些第二层预测中，它们与现有的“修正重力”公式不同。该模型正确地描述了一个组合体在低加速度场的运动，即使当其组成部分的内部加速度是高的。它们表现出一种MOND外场效应（EFE），与我们从修正重力公式中所期望的有一些重要的不同：在一个简单的例子中，在主导外场的情况下，决定EFE的是$μ(θ\langle a_{ex}\rangle/a_0)$，其中$μ(x)$是MOND的“插值函数”，它描述了旋转曲线，与目前已知的修正重力公式的$μ(a_{ex}/a_0)$相比。两个主要的区别是，$a_{ex}$是外部加速度的瞬时值，而$\langle a_{ex}\rangle$是它的某个时间平均值，并且$θ>1$是取决于外部和内部场变化的频率比的额外因子。只有频率的比率进入，并且$a_0$仍然是唯一的新标注常数。对于星系中的圆形轨道上的系统（例如盘星系中的垂直动力学），第一个差异消失了，因为$\langle a_{ex}\rangle=a_{ex}$。但$θ$因子可以明显增强EFE对MOND效应的猝灭作用，超过了修正引力中推导出的结果。还描述了一些精确的解决方案，如旋转曲线，为谐波力，和一般的…
2022-09-30 astro-ph.GA gr-qc hep-ph
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
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
Cosmological implications of the Gaia Milky Way declining rotation curve
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
Galaxy rotation curves disfavor traditional and self-interacting dark matter halos, preferring a disk component or Einasto function
我们使用银河系自转曲线的数据库中比较9个不同的暗物质和修改的重力模型在平等的基础上，特别注意恒星的质光比。我们比较了三个非相互作用的暗物质模型，一个自相互作用的DM（SIDM）模型，两个强子相互作用的DM（HIDM）模型，和三个修改的牛顿动力学类型的模型：MOND，径向加速关系（RAR）和最大盘模型。DM-气体相互作用的模型在暗物质中产生了一个盘状成分，与除Einasto晕之外的所有其他模型相比，这显著改善了旋转曲线的拟合; MOND型模型的拟合效果明显较差。
2021-11-22 astro-ph.GA
Comparing the dark matter models, modified Newtonian dynamics and modified gravity in accounting for the galaxy rotation curves
我们比较了六个模型（包括重子模型，两个暗物质模型，两个修正的牛顿动力学模型和一个修正的引力模型）对星系自转曲线的解释。对于暗物质模型，我们假设NFW配置文件和核心修改的配置文件的暗晕，分别。对于修正的牛顿动力学模型，我们讨论了具有两种不同插值函数的Milgrom MOND理论，即标准插值函数和简单插值函数。对于修正引力，我们主要讨论Moffat的MSTG理论。我们将这些模型与观测到的9个高表面亮度和9个低表面亮度星系的自转曲线拟合。我们应用贝叶斯信息准则和赤池信息准则来检验每个模型的拟合优度。结果表明，这六种模型都不能很好地拟合所有的星系自转曲线。两个星系可以用重子模型最好地拟合，而不涉及不发光的暗物质。MOND模型可以拟合最多的星系，而MSTG模型只能拟合一个星系。核修正模型能很好地拟合近一半的LSB星系，但不能拟合HSB星系，而NFW模型只能很好地拟合一小部分HSB星系，但不能拟合LSB星系。这可能意味着，过于简化的NFW和核心修改的配置文件不能很好地模拟假设的暗物质晕。
2017-03-18 astro-ph.GA gr-qc
Testing modified Newtonian dynamics in the Milky Way
修正牛顿动力学（Modified Newtonian Dynamics，MOND）是一种经验理论，最初被提出来解释螺旋星系的旋转曲线，通过修改引力加速度，而不是通过调用暗物质。在这里，我们使用最新的编译银河系的运动示踪剂和银河系中重子分量的形态的全面收集MOND的限制。特别是，我们发现对于所研究的任何重子模型，所谓的“标准”插值函数都不能同时解释银河系和外星系的自转曲线，而对于某些重子模型，所谓的“简单”插值函数则可以解释。即将到来的天文观测将完善我们对重子形态的认识，并最终确认或排除MOND在银河系中的有效性。我们还提出了MOND类理论的限制，而不作任何假设的插值函数。
2015-10-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Mixed modified-gravity--modified-inertia MOND theories
Weizmann Institute（魏茨曼科学研究所）
本文研究同时修正引力与惯性的混合MOND理论，明确其特性及与纯修正引力、纯修正惯性理论的差异，展示其可产生多种MOND主要预测，揭示这类理论的广泛范围。
2026-10-16 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Rotation Curve Fitting Model
针对星系平坦旋转曲线问题，本文提出一种基于相对论参考系效应的多普勒频移模型，仅用发光物质分布和一个自由参数即可预测旋转曲线，在SPARC数据库175个星系上的拟合精度优于MOND-RAR，略逊于等温暗物质模型。
2024-08-28 astro-ph.GA gr-qc
Variable Modified Newtonian Mechanics IV: Non Rotating Galaxies
本文提出一种可变修正牛顿动力学模型，用宇宙学加速度替代 MOND 加速度，研究银河系质量原星系云演化，发现可在 z>7 形成准稳态，解释高红移星系形态稳定性。
2025-05-09 astro-ph.GA
Critical take on "Mass models of disk galaxies from the DiskMass Survey in MOND"
Angus et al.（2015）最近对MOND提出了如下的错误看法：研究了30个盘星系，他们得到了MOND预测的垂直于盘的速度色散分布，$σ_M(r)$，并将其与$σ(r)$进行了比较，$σ(r)$是Mass项目的一部分。这是一种不同于旋转曲线分析的新的MOND检验方法。MOND的一个重要成就--Angus等人没有讨论--是$σ_M$和$σ$的形状非常一致，即，$η(r)\equivσ_M(r)/σ(r)$与$r$无关很好地一致（而$σ$和$σ_M$强烈地依赖于$r$）. MOND发现的错误是$η$系统地大于1（平均值约为1.3）。我曾向安格斯等人提出，错误可能在于质量离散度太低，不适合当前的目的：基于种群整合的谱线轮廓，它们可能被年轻种群过度加权，已知年轻种群的离散度和尺度高度比老年种群小得多，老年种群对光分布的影响更大。我讨论独立的证据，支持这一观点，并显示，此外，如果的CNOMAS分散被低估只有25%，平均而言，MOND预测是完全符合数据，在形状和大小。现在，Aniyan等人（2015）在相同的基础上质疑了Mass $σ$。他们显示了银河系中的太阳柱：“结合（单一）测量到的年轻+年老盘总人口的速度色散......如果在银河系中发现的这种不匹配是典型的，那么对其进行校正将使测量的质量$\sim 2.$与预测的MOND $σ_M(r)$达到惊人的一致。
2016-01-03 astro-ph.GA gr-qc hep-ph
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
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
On the rotation curves of galaxies at low and high redshifts
宇宙的热历史包含在德拜引力理论（DGT）中，用来描述星系的旋转速度。在熵引力理论中引入了德拜温度。根据DGT，星系自转的表达式不是红移的连续函数，在$\sim 0.77$处存在间断。根据它们的红移，星系形成两个群体。(a)那些红移大于0.77，旋转曲线下降，如$R^β$和$β\leq -0.5$（牛顿体系）。(b)那些红移低于0.77，旋转曲线上升，如$R^β$与$β\geq 0$（蒙迪安制度）。在$z\sim 0.77 $，一个额外的推动力（狄拉克三角洲般的扭曲力）导致星系旋转得非常快。这种情况与暗能量等神秘实体一致，在$z\sim 0.77 $，除了加速膨胀外，还再次推动星系旋转，导致牛顿体系向蒙迪体系的转变。在从$z\sim 4$到$z=0$的宽红移范围内，DGT提供的星系自转特征与观测结果是一致的。我们认为，在$z\sim 0.77$星系自转形式的变化是暗能量假说的新证据。
2017-06-09 astro-ph.GA
Investigating Dark Matter and MOND Models with Galactic Rotation Curve Data: Analysing the Gas-Dominated Galaxies
在规范化的$(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
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
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
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
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
The Milky Way's rotation curve with superfluid dark matter
最近的研究表明，暗物质具有超流相，其中声子介导长距离力，从而产生了现象学上公认的修正牛顿动力学（MOND）。因此，超流暗物质结合了粒子暗物质和MOND或其相对论完善的优点，成为天体物理观测的一个有希望的解释。在这里，我们调查是否超流暗物质可以重现观测到的银河系旋转曲线的$ R < 25\,\rm{kpc}$，并能够回答这个问题的肯定。我们的分析表明，超流暗物质与合理范围内的参数数据拟合良好。超流暗物质和MOND之间最显著的区别是，超流暗物质需要的重子总质量大约少$ 20\% $（用合适的插值函数）。重子的总质量是$5.96 \cdot 10^{10}\,M_\odot$，其中$1.03\cdot10^{10}\,M_\odot$来自核球，$3.95\cdot10^{10}\,M_\odot$来自恒星盘，$0.98\cdot10^{10}\,M_\odot$来自气体盘。我们的分析进一步使我们能够估计银河系超流核心的半径（具体地说，所谓的NFW和热半径）以及超流和正常相中暗物质的总质量。通过改变超流的边界条件，使维里质量$M_{200}^{\rm{DM}}$在$0.5-3.0\cdot10^{12}\,M_\odot$范围内变化，我们发现NFW半径$R_{\rm{NFW}}$在$65\,\rm{kpc}$和$73\,\rm{kpc}$之间变化，而热半径$R_T$在大约$67\,\rm{…
2020-08-28 astro-ph.GA
Declining rotation curves of galaxies as a test of gravitational theory
与牛顿动力学遵循强等效原理的线性动力学不同，任何非线性引力，如Milgromian动力学（MOND），都违反了强等效原理，系统的引力动力学受到其所处的外部引力场的影响。这种所谓的外场效应（EFE）是MOND的重要含义之一，并为检验Milgromian动力学提供了一个特殊的背景。在这里，我们研究了18个旋涡星系的旋转曲线（RC），发现它们的形状限制EFE。结果表明，EFE通过减小RCs外部的速度，成功地纠正了Milgromian动力学拟合中80%的样本星系的自转速度被高估的问题.我们比较了隐含的外部场与引力场的不可忽略的附近来源的每个星系，并发现在许多情况下，它是兼容的EFE内的不确定性。因此，我们认为，在Milgromian动力学的框架下，人们可以约束的引力场诱导的环境中的星系的RC。最后，我们表明，考虑到EFE产生更现实的值恒星的质量与光比的恒星星族的合成比没有EFE暗示。
2016-03-08 astro-ph.GA
On the time dependency of $a_0$
本文通过SPARC和Nestor Shachar等样本检验SIV理论中MOND加速度$a_0$随红移变化的预测，发现$a_0$对红移存在依赖，低红移呈正相关而高红移呈反相关。
2024-05-03 astro-ph.GA
A Suggested Alternative to Dark Matter in Galaxies: I. Theoretical Considerations
暗物质是天体物理学和宇宙学中普遍接受的范例，作为解决星系中更高旋转速率的解决方案，以及许多其他原因。但是，由于标准的暗物质范式在银河系尺度上仍然遇到一些问题，我们采取了另一种解决方案，类似于Milgrom的修正牛顿动力学（MOND）。这里，我们假设：（1）或者引力常量G是距离（尺度）的函数：G = G（r），或者（2）引力质量与惯性质量之比mg/mi是距离（尺度）的函数：f（r）。我们对每一个函数都作了线性近似，由此产生了两个必须确定的新参数：引力耦合的一阶系数G1和引力与惯性质量之比的一阶系数C1。在本研究的当前部分中，我们已经通过改变参数生成了一些假想星系的简化理论旋转曲线。我们得出的结论是，我们的模型给出了定性和定量的银河系旋转曲线的这些参数的某些值可以接受的行为。可以定量描述银河系自转曲线的一阶系数值是：G1在10^-31 ~ 10^-30 m^2 s^-2 kg^-1之间; C1在10^-21 ~ 10^-20 m^-1之间。此外，我们的模型意味着存在一个临界距离的MOND效应变得显着，而不是一个临界加速度。事实上，Milgrom的MOND收敛与我们的模型，如果临界加速度不是一个常数，而是一个线性函数的星系重子质量。
2021-02-23 astro-ph.GA
Indications of an Unmodelled Component in Spectrographic Measurements of Local Stars
内容：虽然CDM模型和MOND解释了其他星系平坦的自转曲线，但两者都存在观测问题，银河系自转曲线的局部梯度并不平坦。目的：我们考虑平坦的旋转曲线是否可能是光谱偏移中未建模成分的伪影。研究方法：在没有天体测量测定的径向速度，我们适用于人口的20 440依巴谷星内300 pc已知的径向速度和准确的视差在新依巴谷减少统计测试。结果如下：检验拒绝了原假设，在99.95%置信度下，光谱法测定日心视向速度不存在系统误差。在对贫金属恒星的一个单独测试中，我们发现从一个与旋转方向成60°半角度的圆锥体内外的三个晕星群体计算太阳轨道速度之间存在张力。仅通过系统的距离调整无法消除张力。结论：我们的结论是，最可能的解释是一个unmodeled元素在光谱测定日心径向速度与可能的宇宙学起源，并提出，这个unmodeled组件，而不是CDM或MOND，是负责星系旋转曲线的明显平坦度。
2011-04-26 astro-ph.GA physics.gen-ph
A New Empirical Fit to Galaxy Rotation Curves
本文提出了一种新的经验模型，通过引入速度修正项ω来拟合银河系旋转曲线，该方法在RMSE和R平方指标上优于MOND和CDM模型，且无需参数调优。
2026-01-02 astro-ph.GA astro-ph.IM
