MOND via Matrix Gravity
New Mexico Institute of Mining and Technology(新墨西哥矿业理工学院)
本文探讨了矩阵引力框架中整合莫尔顿-迪维理论的可能性,验证了该理论的有效性并推动了进一步研究。
2024-02-16 astro-ph.GA gr-qc
Dwarf galaxies with central cores in modified Newtonian dynamics (MOND) gravity
一些矮星系在所有半径上都在蒙迪安区域内,即,由观测到的重子提供的引力加速度总是低于$g_†\simeq 1.2\times 10^{-10}\,{\rm m\,s^{-2}}$的阈值。这些矮星系经常显示核心,在这个意义上,假设牛顿的引力来解释它们的旋转曲线,总密度剖面$ρ(r)$呈现中心高原或{ \em核心}($d\log ρ/d\log r\rightarrow 0$当$r\rightarrow 0$)。在这里,我们表明,在MOND引力下,这个核心的存在意味着重子的内容,其密度$g_{\rm bar}$必须减少向中心的引力势($g_{\rm bar}\rightarrow 0$时,$r\rightarrow 0$)。在MOND引力作用下的星系形成的数值模拟中,既没有观察到也没有出现这种重子向中心区域的下落。我们分析了MOND提出的问题以及可能的解决方法。
2022-09-26 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
A Quality Framework for Testing Gravity with Wide Binaries: No Evidence for MOND
University of Portsmouth(朴茨茅斯大学);California Institute of Technology(加州理工学院);Queen Mary University of London(伦敦大学玛丽女王学院);Leiden University(莱顿大学);University of Cambridge(剑桥大学)
本文提出一个严格框架用于测试宽双星引力,通过高质量样本选择和过滤,发现宽双星的相对速度分布不支持MOND预测的增强效应,排除了MOND的可能。
2026-02-27 astro-ph.GA
MOND as the weak field limit of an extended metric theory of gravity with a matter-curvature coupling
本文构造了具有物质曲率耦合的广义相对论f(R)引力理论F(R,L_matt),其弱场近似极限恢复了MOND的最简形式。我们通过(a)执行数量级方法和(b)通过将理论的结果场方程扰动到近似的最弱场极限来做到这一点。我们还计算测地线方程的理论,并表明它有一个额外的力量,一个事实,通常出现在一般的物质曲率耦合。这个arxiv版本在结尾处包含一个带有勘误的部分。
2020-08-02 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
From galactic bars to the Hubble tension: weighing up the astrophysical evidence for Milgromian gravity
天文观测揭示了我们对物理学理解的一个主要缺陷--$-$--鉴于我们目前对引力的理解,爱因斯坦的广义相对论(GR),可检测的质量不足以解释在大量不同系统中观察到的运动。这种重力缺失的问题可能表明GR在低加速度下的崩溃,正如Milgromian动力学(MOND)所假设的那样。我们回顾MOND理论及其后果,包括在宇宙学的背景下,我们主张一种混合的方法,涉及光无菌中微子来解决MOND的集群规模的问题。然后,我们使用来自星系、星系群、星系团和宇宙大尺度结构的证据来检验MOND的新预测。我们还考虑了标准宇宙学范式($Λ$ CDM)是否可以解释观测结果,并回顾了几个以前发表的非常重要的证伪。我们的总体评估考虑了数据与每个理论一致的程度以及每个理论在容纳数据时的灵活性,金标准是一个明确的$a~priori$预测,而不是由所讨论的数据提供信息。我们的结论是,MOND是赞成的大量数据在一个巨大的天体物理尺度范围,从kpc尺度的银河酒吧的Gpc尺度的本地超空和哈勃紧张,这是缓解MOND通过增强宇宙方差。我们还考虑了几个未来的测试,主要是在尺度比星系小得多。
2022-07-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
Finslerian MOND versus the Strong Gravitational Lensing of the Early-type Galaxies
子弹星系团和早型星系的引力透镜效应对MOND的有效性提出了严峻的挑战。Finsler MOND是在Finsler引力框架下对MOND的推广,最近有人提出了Finsler MOND来解释子弹星系团1E0657\ 558的质量差异问题。在本文中,我们检验了芬斯勒MOND在描述早型星系强引力透镜方面的有效性。对CASTLES样品的十个强透镜的研究表明,没有强有力的证据表明暗物质的存在。
2013-09-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Evolution of globular-cluster systems of ultra-diffuse galaxies due to dynamical friction in MOND gravity
动力学摩擦可以用来区分牛顿引力和修正的牛顿动力学(MOND),因为它在这些框架中的工作方式不同。然而,这个概念还有待于与MOND一起进行大量的探索。先前的模拟显示,MOND在主要合并过程中的动力学摩擦比牛顿引力与暗物质的动力学摩擦要弱。分析性的论点表明,小规模合并的情况正好相反。在这项工作中,我们通过高分辨率的$N$体模拟的球状星团(GC)在孤立的超扩散星系(UDG)中的运动来验证MOND的解析预测。我们测试的MOND模拟Sánchez-Salcedo提出的动力学摩擦力的Sánchez-Salcedo公式。我们还探索MOND是否允许孤立UDG的GC系统在不陷入核星团的情况下生存。使用自适应网格细化代码Phantom of Ramses运行模拟。质量分辨率为$20\,M_\odot$,空间分辨率为$50\,$ pc。GC被建模为点质量。包括单个GC的模拟表明,只要GC的远心超过约0.5有效半径,桑切斯-萨尔塞多公式就能很好地工作,有效库仑对数随着轨道圆度的增加而增加。一旦GC到达中心千秒差距,它的下沉几乎停止,可能是因为核心失速机制。在多个GC的模拟中,它们中的许多都向中心下沉,但核心失速效应似乎阻止了它们形成核星团。GC系统最终的速度色散比银河系的恒星要低。通过缩放模拟,我们将这些结果扩展到大多数UDG参数,只要这些UDG不是外场主导的。
2021-07-12 astro-ph.GA
On the tension between the Radial Acceleration Relation and Solar System quadrupole in modified gravity MOND
本文发现MOND的AQUAL和QUMOND表述在解释SPARC RAR与卡西尼太阳系四极矩测量时存在8.7σ张力,移除含核球星系可降至1.9σ,并首次将AQUAL扁平系统修正应用于RAR拟合。
2024-04-11 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
Distinguishing Standard from Modified Gravity in the Local Group and beyond
本文通过星系团碰撞速度、本地星系群中银河系与仙女座星系的飞掠历史及高速矮星系候选体等检验,探讨如何区分MOND与ΛCDM,并利用MOND计算银河系逃逸速度曲线以验证其有效性。
2018-05-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
Testing gravity with interstellar precursor missions
我们考虑如何星际先驱任务的轨迹将受到影响的牛顿和Milgromian动力学(MOND)的太阳引力。在MOND中,太阳的引力比${\approx 7000}$天文单位(太阳的MOND半径)的距离更强,${\approx 50\%}$。在$0.01 \, c$上运行的航天器在11.1年后到达这个距离。我们发现,在MOND的额外的重力导致异常减速,减少其径向速度${\approx 3}$厘米/秒和双向光旅行时间从内太阳系${\approx 0.1}$秒后20年。MOND的一个显著特征是来自太阳的引力并不直接指向它,这是由于MOND的非线性性质和来自银河系其他部分的外部引力场,我们自洽地将其包括在我们的计算中。因此,航天器的天空位置将在20年内偏离0.2质量。这种偏离总是在包含航天器轨道和朝向银河系中心的方向的平面内。通过向不同方向发射航天器,有可能测试MOND中预期的角偏差的特征模式。这将最大限度地减少任何检测到的异常是由其他过程,如从星际介质拖动造成的机会。这种混杂因素也可以使用机载加速度计来测量非重力来减轻。我们简要讨论了如何使用超出太阳MOND半径的卡文迪什式主动引力实验来最终区分引力理论。
2019-06-28 astro-ph.GA astro-ph.SR
The formation of early-type galaxies through monolithic collapse of gas clouds in Milgromian gravity
对早型星系(ETG)中恒星星族的研究表明,质量越大的星系形成越早,恒星形成历史(SFH)越短。在这项研究中,我们研究了ETG形成的初始条件。这项研究开始于Milgromian(MOND)引力下非旋转的大爆炸后气体云的坍缩。这些产生的ETG的恒星形成时间尺度(SFT)与真实宇宙中观察到的相当。将这些坍缩模型与观测结果进行比较,我们对大爆炸后气体云的初始大小和密度进行了限制,以形成ETG。模型星系的有效半径-质量关系与观测到的关系不一致。讨论了以后半径扩大的可能机制。使用流体动力学MOND模拟,这项工作因此首次表明,观察到的ETG的SFT可能是一个自然发生的MOND范例。我们表明,不同的反馈算法改变的星系的演化只有在一个非常小的程度上MOND。然而,第一批恒星在真实宇宙中的形成速度比仅仅从这里研究的引力坍缩机制所能达到的速度要快得多。基于暗物质的宇宙学结构形成模拟不同意所观察到的SFT在超过5西格玛的信心。
2022-08-31 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
Newtonian Fractional-Dimension Gravity and MOND
本文介绍了一种基于分数维空间理论的引力模型及其在牛顿引力理论中的应用。特别地,高斯引力定律以及其他基本经典定律被推广到$D$维度量空间,其中$D$可以是非整数维。我们显示了这个牛顿分数维引力(NFDG)和修正的牛顿动力学(MOND),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属性,而不需要暗物质假设之间的可能联系。MOND加速常数$a_{0} \simeq 1.2 \times 10^{ -10}\mbox{m}\thinspace \mbox{s}^{ -2}$可以与NFDG中的自然标度长度$l_{0}$相关,即,$a_{0} \approx GM/l_{0}^{2}$,质量为$M$的天体物理结构,深MOND制度存在于空间区域,其中维度减少到$D \approx 2$。对于几个基本的球对称结构,我们比较MOND的结果,如经验径向加速度关系(RAR),圆速度图,和对数图的观测径向加速度$g_{obs}$与重子径向加速度$g_{bar}$,与NFDG的结果。我们表明,我们的模型是能够再现这些结果使用可变的局部尺寸$D\left (w\right )$,其中$w =r/l_{0}$是一个无量纲的径向坐标。目前,我们还不能从第一原理中明确地导出这个维数函数$D\left (w\right )$,但是在每种情况下,它都可以从一般RAR中经验地获得。关于这个主题的额外工作,包…
2020-09-29 astro-ph.GA gr-qc
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
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
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
Verlinde's emergent gravity versus MOND and the case of dwarf spheroidals
在最近的一篇论文中,Erik Verlinde发展了一种有趣的可能性,即时空和引力可能从底层微观理论的纠缠结构中出现。在这幅图中,暗物质的产生是对粒子物理学标准模型的响应,它来自于构成宇宙暗能量成分的离域自由度。然后,暗物质物理学由一个特征加速度标度$a_0$来调节,该标度与我们所居住的(准)德西特宇宙的半径相一致。对于点粒子物质源,或扩展球对称物体外,恢复了MOND的经验拟合公式。然而,当考虑星系的内部结构时,Verlinde的理论与MOND理论有很大的不同,在一个规则的大质量天体的中心有2倍的不同。为了说明,我们使用银河系的八个经典矮球状卫星。这些物体是模型的完美测试平台,因为它们近似球对称,测量运动学,并确定丢失的质量。我们表明,没有最大变形的假设,Verlinde的理论可以适合矮椭球体的速度色散曲线,而不需要额外的暗粒子成分。如果考虑到最大变形,该理论导致的质光比略大于恒星星族和形成历史研究的预期。我们还比较了我们的结果与McGaugh { \it et al}最近的唯象插值MOND函数,并发现一个偏离,对于这些星系,是一致的散射在当前的观测。
2018-04-16 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
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
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
Lunar system constraints on the modified theories of gravity
质量缺失问题的MOND范式需要引入一个通过观察和实验来识别的泛函。我们认为AQUAL理论是MOND的一种实现。我们表明,地球GM测量的月球激光测距和各种人造地球卫星,包括LAGEOS卫星的精确跟踪的精确值,限制这个功能,使一些选择/建议的功能被驳回。
2013-05-17 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Gas-rich ultra-diffuse galaxies: alleviating the MOND tension with hyperconical modified gravity
CUNEF University(CUNEF大学);Centro de Estudios Cosmológicos “Prof. Jaime Roessler Bonzi”, Facultad de Ciencias, Universidad de Chile(智利大学理学院宇宙学研究中心“Prof. Jaime Roessler Bonzi”)
本文利用超锥修正引力(HMG)模型分析六个富含气体的超漫射星系(UDGs)的旋转速度,发现HMG在缓解MOND与观测的张力方面优于MOND,但仍有部分星系存在偏差。
2026-05-22 astro-ph.GA gr-qc
Star formation triggered by galaxy interactions in modified gravity
引力与星际湍流一起,是恒星形成的一个关键因素。它既在星系尺度上作用于气体聚集成稠密的云,又在这些结构内部作用于它们的坍缩和星前核心的形成。要了解在多大程度上的大尺度动力学管理的星系的恒星形成活动,我们提出了流体动力学模拟中,我们概括的重力行为,使其不同于牛顿动力学在低加速度制度。我们专注于相互作用星系的极端情况下,比较星系对的演化在暗物质范式的Milgromian动力学(MOND)框架。继Tiret & Combes的开创性工作之后,本文记录了MOND中星系相遇的第一次模拟,详细介绍了重子物理学的欧拉流体动力学处理,包括恒星形成和恒星反馈。我们发现,类似的相互作用系统的形态可以产生的暗物质和MOND形式主义,但需要一个更慢的轨道速度在MOND的情况下。此外,我们发现,在MOND相互作用,特别是在潮汐碎片的恒星形成活动和历史显着更延长的空间和时间。这种差异可用作观测诊断,并使相互作用星系成为研究星系尺度引力性质的主要对象。
2016-09-14 astro-ph.GA
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
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
Limiting Reduction and Modified Gravity
本文探讨了修正引力理论MOND的正当性问题,指出其在简化到牛顿引力时的不足,并提出更精细的简化框架以改进理论评估。
2025-12-02 astro-ph.GA gr-qc physics.hist-ph
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
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
Dissipationless collapse and the dynamical mass-ellipticity relation of elliptical galaxies in Newtonian gravity and MOND
本研究通过无碰撞N体模拟,比较牛顿引力与MOND下椭圆星系无耗散形成过程,发现产物椭率随动力学质量比增加而增大,但所得M/L关系与经验关系不符。
2024-02-06 astro-ph.GA
Scale Invariance at low accelerations (aka MOND) and the dynamical anomalies in the Universe
银河系和整个宇宙都表现出巨大的动力学异常:它们中观测到的物质非常缺乏足够的引力来解释它们的动力学。对这一难题的主流反应是援引大量的“暗物质”-据称它提供了所需的额外引力-以及“暗能量”,以解释宇宙学中的进一步异常现象,如观察到的加速膨胀。MOND范式提供了一个不同的解决方案:在低加速度的限制下(低于某个加速度$a_0$)对标准动力学(重力和/或惯性)进行分解。在这个极限下,动力学变成时空尺度不变,并由引力常量$\mathcal{A}_0\equiv Ga_0$控制,它取代了牛顿的$G$。有了新的动力学,星系中异常的各种详细表现被预测,而不需要暗物质。宇宙学的异常现象可以,但不一定与小的加速度有关。例如,如果相关的引力常量是$\approx 2πG$,那么在解释宇宙膨胀历史时就不需要暗物质了。这种$G$的“重整化”可能是MOND理论的一个无量纲参数。常数$a_0$原来带有宇宙学的内涵,在那个$2πa_0\approx cH_0\approx c^2(Λ/3)^{1/2}$中,$H_0$是宇宙目前的膨胀率,而$Λ$是测量的“宇宙学常数”。有一些MOND理论认为这种“巧合”是自然的。我借鉴了从量子理论到MOND聚光灯方面的启发性历史和概念类比。我还解释了MOND如何可能与量子真空对局部动力学的影响有很强的联系。
2016-06-08 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
Revisiting Data Quality Control and Multiple-star Modeling in Wide Binary Gravity Tests: Confirmation of MOND-type Gravitational Anomaly at Low Acceleration
Sejong University(世宗大学)
该研究基于宽双星二维速度重新审视统计引力测试中的数据质量控制和多星系统建模,经多种测试表明适当操作无法消除低加速度引力异常,反而证实了MOND型引力异常,指出其他无异常结论是由多种因素导致。
2026-07-17 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Testing MOND using the dynamics of nearby stellar streams
本文在MOND框架下对银河系Helmi流两个团块进行轨道积分,发现它们仅约100 Myr即瓦解,表明当前MOND无法解释该观测结构,并指出恒星流可用于检验其他替代引力模型。
2024-06-13 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
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
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
Testing Gravity with wide binary stars like $α$ Centauri
我们考虑的可行性测试牛顿引力在低加速度下使用宽双星(WB)相隔$\ge 3$ kAU。这些系统探测星系旋转曲线意外平坦的加速度,可能是由于修正的牛顿动力学(MOND)。我们进行牛顿和MOND模拟WBs覆盖网格的模型参数在系统质量,半长轴,偏心率和轨道平面。我们自洽地包括外部场(EF)从其余的银河系的太阳附近使用轴对称算法。对于给定的投影分离,WB相对速度在MOND中达到较大的值。多余的部分是采用简单插值函数的${\approx 20\%}$,它最适用于一系列银河系和河外观测。即使没有径向速度测量,这也会在对${\approx 500}$ WB的精确观测中引起明显的MOND效应。我们表明,拟议的忒伊亚任务可能能够直接测量Proxima Centauri的轨道加速度对13 kAU远$α$ Centauri。这需要超过5年的$\approx 1 \, μ$的天体测量精度。我们还考虑了具有不同轨道平面的WB的长期轨道稳定性。当每个系统围绕银河系旋转时,它会经历一个随时间变化的EF,因为它是指向银河系中心的。我们证明了近似守恒的角动量分量沿这个方向,WB轨道的结果,自动调整到更慢的银河系轨道。在这个方向上具有非常小的角动量的WB在Gyr周期上不太稳定。这种新的方向依赖效应可能允许进一步测试MOND。
2020-04-04 astro-ph.GA
A bar stability criterion distinguishing between modified gravity and dark matter in galaxies
本文利用ELN稳定性判据结合SPARC和CALIFA数据库及N体模拟,证明贫气体星系中棒的形成可作为区分暗物质与MOND的可观测差异。
2025-09-02 astro-ph.GA
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
Testing MOND on Earth
MOND是暗物质(DM)最受欢迎的替代品之一。虽然多年来一直在努力在实验室中直接检测DM,但拟议的MOND地面测试仍处于起步阶段。最近出现在文献中的一些建议进行了简要回顾,并认为,理论家和实验者的合作努力,需要在这个令人兴奋的新领域向前迈进。概述了今后可能的方向。
2014-08-13 astro-ph.GA gr-qc
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
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
Is MOND necessarily nonlinear?
本文构造一种与深 MOND 极限公理相容的线性非相对论作用量模型,并衍生多族分数阶模型,用以区分 MOND 的初级与理论依赖的次级预言。
2025-05-13 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Non-relativistic Extended Gravity and its applications across different astrophysical scales
使用量纲分析技术,我们提出了一个扩展的牛顿引力理论的假设下,Milgrom的加速度常数是一个基本量的性质。引力收敛于牛顿引力,并在两个不同的质量和长度制度的MOND类描述。它表明,修改的力部门(而不是在动力学的MOND)是更方便,可以重现和预测不同的现象通常归因于暗物质在非相对论水平。
2012-02-19 astro-ph.GA astro-ph.SR
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
Combined Solar System and rotation curve constraints on MOND
修正的牛顿动力学(MOND)范式一般预测,系统所处的外部引力场可以对其内部动力学产生影响。在这次交流中,我们首先表明,这种外部场效应可以显着改善一些星系旋转曲线拟合通过降低预测的速度的外部部分的旋转曲线。在MOND的修正引力版本中,这种外场效应也出现在太阳系中,并导致了一个很好的方式来约束理论的过渡函数。对银河系自转曲线和太阳系约束的综合分析(由卡西尼号航天器提供)排除了几类流行的MOND转换函数,但留下了其他可行的。此外,我们表明,LISA探路者将无法改善目前的限制,这些仍然可行的过渡功能。
2015-10-05 astro-ph.GA gr-qc
The Milgromian acceleration and the cosmological constant from precanonical quantum gravity
National Quantum Information Centre KCIK(国家量子信息中心);IAS-Archimedes Project(IAS-阿基米德项目);WPI(世界顶尖研究前沿中心);Unyxon(Unyxon公司)
该研究通过前正则量子引力解释了MOND的米尔格罗姆加速度与宇宙学常数的来源,且在非相对论近似下导出了小加速度下类似MOND的牛顿动力学修正。
2026-08-03 astro-ph.GA gr-qc math-ph