Heating of Milky Way disc Stars by Dark Matter Fluctuations in Cold Dark Matter and Fuzzy Dark Matter Paradigms
虽然在宇宙学尺度上非常成功，但冷暗物质（CDM）模型预测了矮星系中未观测到的过密“尖点”，并高估了它们的形成速率。我们考虑一个超轻的轴子一样的标量玻色子，承诺在银河系尺度上减少这些观测的差异。该模型被称为模糊暗物质（FDM），通过宏观量子压力避免了尖点，抑制了小尺度能量，并延迟了星系形成。我们比较的超轻轴子组成的银河系暗物质晕的子结构和密度波动的传统CDM的结果。除了自引力子晕外，FDM还包括由量子干涉图案形成的非维里化过密小波，这是星系盘的有效热源。我们发现，在太阳附近，小波加热是足够的，以使最古老的磁盘恒星的速度色散$\sim 30 \: \mathrm{km} \: \mathrm{s}^{-1}$在哈勃时间内，如果能量不从光盘丢失，速度色散增加与恒星年龄为$σ_D \propto t^{0.4}$与观测。此外，我们计算的半径依赖的速度色散和相应的规模高度所造成的加热的动力学子结构在CDM和FDM的确定，这些影响将产生一个耀斑，终止银河系光盘在$15 - 20 \: \mathrm{kpc}$。虽然加厚盘的来源是未知的，加热由于扰动所造成的黑暗的子结构不能超过总盘速度色散。因此，这项工作提供了$m_a > 0.6 \times 10^{-22} \mathrm{eV}$的FDM颗粒质量的下限。此外，FDM小波与此颗粒质量应被认为是一个可行的机制，产生所观察到的光盘增厚随时间的…
2019-02-21 astro-ph.GA
Analyzing Planar Galactic Halo Distributions with Fuzzy/Cold Dark Matter Models
我们进行了模糊暗物质模型和冷暗物质模型之间的数值比较，侧重于大质量星系周围的卫星星系平面的形成。这样的星系动力学与控制的初始subhalo配置使用GADGET 2的冷暗物质和PyUltraLight的模糊暗物质，分别进行了研究。我们证明，卫星星系的模糊暗物质侧有一种倾向，形成更多的扁平和共转的卫星系统比在冷的暗物质侧，主要是由于耗散的引力冷却效应的模糊暗物质。我们的模拟与模糊的暗物质通常显示的卫星星系平面的短轴长轴比$c/a$是$0.21 \sim 0.30$，这很好地匹配目前观测值的银河系。
2022-12-07 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
CMB Faraday rotation as seen through the Milky Way
通过模耦合相关测量CMB偏振的法拉第旋转（FR），可以作为一个有前途的探针的随机原生磁场（PMF）。虽然PMF的存在仍然是假设的，但肯定会有来自银河系磁场的贡献。我们使用现有的估计银河系的旋转措施（RM）预测其检测与即将到来的和未来的CMB实验。我们发现，银河RM将不会看到普朗克偏振测量，但它将需要占的CMB实验能够检测到的弱透镜贡献的B-模式。然后，我们讨论了在各种假设下，包括部分去透镜和银河系FR的部分减法，由于银河系FR的存在下，约束PMF的前景。我们发现，一个现实的未来亚轨道实验，覆盖了银河系两极附近的天空补丁，可以检测到一个尺度不变的PMF的0.1纳高斯在优于95%的置信水平，而专门的空间实验可以探测到更小的磁场。
2013-09-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Kinematics of Milky Way Satellites: Mass Estimates, Rotation Limits, and Proper Motions
在过去的几年里，来自银河系卫星星系的高分辨率运动学数据集已经证实了早期的迹象，这些系统是暗物质占主导地位的对象。要进一步了解这些星系所揭示的宇宙学和暗物质的小尺度结构，在很大程度上依赖于对其内部运动学的更详细的解释。本文讨论了一个可能的形式主义，提取重要的数量从运动学数据，包括幅度的旋转，自行，和质量分布。在最简单的模型上的旋转振幅的投影误差示出为$\sim 0.5 $公里秒$^{-1}$与$\sim 10^3$恒星从经典或超微弱的卫星。对玉夫座星系的旋转信号进行了分析，没有发现明显的旋转检测，并给出了这个结果的限制，推导出玉夫座自行。模型选择的标准进行了讨论，确定所需的参数来描述的暗物质晕密度分布和恒星速度各向异性。应用到四个数据集的速度范围很广，被发现的可能性是更敏感的变化比速度各向异性的变化的暗物质密度分布的斜率。具有可变径向速度各向异性的模型被证明是优选的相对于那些在该数量是恒定的，在所有半径的星系。
2009-11-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
On the Rotation Speed of the Milky Way Determined from HI Emission
通过拟合HI辐射的最大速度与银河系经度的函数关系，得到银河系在太阳半径θ o处的自转速度为220 km/s。这一结果与最近的估计值Theta_o=240 km/s存在矛盾，该估计值是根据BeSSeL和VERA对银河系中大量高质量恒星形成区的VLBI弛豫和自行测量得出的。我们发现最适合VLBI数据的旋转曲线是轻微弯曲的，当假设旋转曲线是平坦的时，这种弯曲导致从HI数据对θ_o的有偏估计。这缓解了方法之间的紧张关系，有利于Theta_o=240 km/s。
2016-08-12 astro-ph.GA
Rotation curve of the Milky Way and the mass of Sagittarius A*
在目前的工作中，我们推导出一个球对称的对象，其相应的潜在的质量密度的解析表达式，允许获得一个圆速度在它周围，这是在协议中观察到的星系的旋转曲线。分析了银河系的自转曲线，确定了中心天体的性质、半径和质量，其值与文献报道的非常接近。
2023-02-08 astro-ph.GA
Fuzzy Dark Matter Soliton Cores around Supermassive Black Holes
我们探讨了超大质量黑洞（SMBH）对暗物质晕中心模糊暗物质（FDM）孤子核密度分布的影响。我们数值求解薛定谔-泊松方程，治疗的黑洞作为一个引力质点，并证明，这一额外的扰动项有"压缩"效应的孤子密度分布，减少核心半径，增加中心密度。在大黑洞质量的极限下，该解接近于类似于氢原子的解，其半径与黑洞质量成反比。通过将我们的分析应用到两个特定的星系（M87和银河系），并将其与已知的观测限制的中心集中的暗物质的量，我们得到了FDM粒子质量的约束，发现范围$10^{-22.12}$ eV $\lesssim m \lesssim 10^{-22.06}$ eV应被禁止（考虑到额外的因素，在附近的一个黑洞的孤子的寿命）。改进的观测质量测量的黑洞和总封闭的质量将显着扩展的下限上排除FDM质量区域，而自洽的理论模型的孤子-黑洞系统可以扩展的上限。
2020-01-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dark matter neutrinos: A proposed mechanism for the stellar rotational velocity curve of the Milky Way
观测到的银河系自转速度曲线与当前引力动力学理论的不一致是有据可查的。这条曲线意味着存在着比可观测到的质量大得多的物质，即暗物质。目前的模型估计暗物质的数量约占总物质的85%。本文探讨了相对论中微子作为暗物质的一个潜在来源，并提出了一个粗糙的双星吸积模型机制，在银河系的中心，他们的生产。结果表明，这是符合目前的引力理论，银河系的观测速度曲线和当前的估计比例的暗物质重子物质的85%的顺序。
2020-06-30 astro-ph.GA
Gaussian Processes, Median Statistics, Milky Way Rotation Curves
我们使用Iocco等人（2015）汇编的2，780个圆速度测量结果来分析银河系旋转曲线。我们发现，个别测量的误差条是非高斯的，因此，而不是从这些数据中获得中值统计分箱的中心圆速度值和误差条。我们使用这些中值统计中心值和误差条将数据拟合为简单的、少参数的旋转曲线函数。这些简单的函数无法充分捕捉这些数据中的显著小尺度空间结构，因此拟合效果不佳。我们引入并使用高斯过程（GP）的方法来捕捉这个小尺度的结构，并使用它来推导银河系的旋转曲线从分箱的中位数统计圆速度数据。GP方法旋转曲线具有显著的小尺度空间结构，叠加在银河系中心半径$R\approx7$ kpc的广泛上升和较大$R$的下降上。我们用GP方法中值统计旋转曲线来测量Oort $A$和$B$常数等特征旋转曲线量。我们研究了剩余圆速度（相对于GP方法旋转曲线）的相关性。随着其他证据的银河系的圆周旋转速度场的方位角不对称性，我们发现，较大的剩余圆速度似乎有利于部分旋臂。
2019-03-05 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Testing the Cubic Galileon Gravity model by the Milky Way rotation curve and SPARC data
近年来，立方伽利略引力（CGG）模型被认为是广义相对论的替代引力理论。该模型包括一个额外的场势项，可以作为“第五力”。在这篇文章中，我们研究了这种额外的力项是否可以在没有暗物质的帮助下解释星系中的质量缺失问题的可能性。利用银河系自转曲线和Spitzer Photomery & Accurate Rotation Curves数据，我们证明了CGG模型可以在没有暗物质的情况下满意地解释这些自转曲线的形状。CGG模型可以被看作是挑战现有暗物质范式的一种新的替代理论。
2018-03-09 astro-ph.GA
Discovery of rotation axis alignments in Milky Way globular clusters
近年来越来越多的观测结果表明，某些球状星团在绕银河系中心运行的轨道上表现出内旋现象。基于这些发现，我们寻找球状星团的轨道相对于银河系平面的倾角与它们的自转倾角之间的任何关系。我们发现相对倾角，在旋转轴倾角-轨道轴倾角的意义上，是球状星团轨道倾角的函数。旋转轴和轨道轴对准，倾角为~ 56度，而旋转轴倾角远离轨道倾角，在~ 20度和-20度之间，后者从0度增加到90度。我们进一步研究了这种线性关系的起源，发现与球状星团轨道的半长轴和偏心率无关，也与内部旋转强度、球状星团的大小、实际质量和潮汐扰动质量、半质量弛豫时间等无关。揭示的关系将影响到球状星团内旋转的数值模拟的发展，我们对球状星团与银河系引力场的相互作用的理解，并对观测活动，以增加研究的球状星团检测到内旋转的数量。
2020-06-11 astro-ph.GA
Rotation curve of the Milky Way from Classical Cepheids
螺旋星系平坦的自转曲线被认为是暗物质存在的证据，但银河系的自转曲线很难测量。各种物体被用来跟踪银河系外部的旋转曲线，但大多数研究依赖于不完整的运动学信息和不准确的距离。在这里，我们使用一个样本的773经典造父变星的精确距离的基础上，中红外周期光度关系加上自行和径向速度从盖亚构建银河系的精确旋转曲线的距离~20千秒差距的银河系中心。我们使用一个简单的银河系旋转模型来测量太阳的旋转速度Theta_0 = 233.6 +/- 2.8 km/s，假设从重力合作组到银河系中心的距离R_0 = 8.122 +/- 0.031 kpc。在银心距离4 < R < 20 kpc时，自转曲线几乎是平坦的，只有-1.34 +/- 0.21 km/s/kpc的小梯度。这是迄今为止在距离R > 12 kpc处构建的最精确的银河系旋转曲线。
2018-12-11 astro-ph.GA
Dark matter profiles of SPARC galaxies: a challenge to fuzzy dark matter
本文用贝叶斯框架和模型比较分析SPARC星系旋转曲线，发现过半星系偏好模糊暗物质轮廓，但粒子质量无法用单一值拟合全部星系。
2022-07-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Rotation and Mass in the Milky Way and Spiral Galaxies
[PASJ综述论文】自转曲线是推导旋涡星系质量分布的基本工具。在这篇综述中，我们描述了各种方法来测量旋转曲线在银河系和旋涡星系。然后，我们描述了两种主要的方法来计算质量分布使用的旋转曲线。通过直接方法，质量是由旋转速度计算的，而不采用质量模型。利用分解方法，通过模型拟合，将旋转曲线反卷积为多个质量分量，并假设存在黑洞、黑洞核、指数盘和暗晕。该分解可用于质量分量动力学参数之间的统计相关分析。我们还回顾了最近的观察和衍生结果。（完整分辨率副本可在URL：http://www.ioa.s.u-tokyo.ac.jp/~sofue/htdocs/PASJreview2016/上获得）
2016-08-30 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
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
Rotation Curve of the Milky Way and the Dark Matter Density
本文综述了银河系自转曲线的研究现状，提出了一个从银河系中心到银河系中心距离约100 kpc的统一自转曲线。用~RC直接计算表面质量密度（SMD）的分布.然后，我们提出了一种利用~SMD分布推导银河系~中暗物质密度分布的~方法。最佳拟合的暗晕轮廓产生$ρ_\odot = 0.36\pm 0.02$ GeV/cc的局部DM密度。我们还回顾了近十年来对局域DM密度的~估计，并指出~值在$ρ_\odot=0.39\pm 0.09$ GeV/cc处收敛到~值。
2020-04-29 astro-ph.GA
Determination of the best dark matter profile for the Milky Way with Gaia DR3 using Bayesian Model Comparison
IIT Hyderabad（印度理工学院海德拉巴分校）
通过贝叶斯模型比较分析，利用Gaia DR3数据确定描述银河系旋转曲线的最佳暗物质模型，比较了三种不同的恒星模型和七种不同的暗物质模型，发现Einasto分布比NFW分布更受青睐，且核心暗物质分布优于NFW分布，同时发现MOND模型拟合效果不如暗物质模型。
2026-05-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
Decoding the Galactic Twirl: The Downfall of Milky Way-mass Galaxies Rotation Curves in the FIRE Simulations
本文利用FIRE-2模拟和合成Gaia数据检验银河系旋转曲线测量中的系统误差，发现偏差达5%-20%，并重新推导出与NFW轮廓一致的暗物质密度分布及维里质量，建议结合多种探测手段研究暗物质轮廓。
2025-03-07 astro-ph.GA
Galaxy rotation curves using a non-parametric regression method: core, cusp and fuzzy scalar field dark matter models
利用LOESS+SIMEX技术对88个旋涡星系的自转曲线进行了非参数重建。为了比较的方法，我们还执行参数的方法，假设核心和尖状暗物质（DM）的配置文件：PISO，NFW，Burkert，Spano，孤子和两个模糊孤子$+$ NFW。作为这两种方法的结果，通过计算中心曲线之间的距离和1个$σ$误差带之间的距离来比较所获得的RC。此外，我们根据两个统计标准，BIC和$χ^2_{red}$的值进行模型选择。我们与两个团体合作。第一个是PISO，NFW，Spano和Burkert之间的比较，显示Spano是满足我们选择标准的最受欢迎的模型。对于第二组，我们选择了孤子，NFW和模糊模型，结果孤子是最好的模型。此外，根据统计工具和非参数重建，我们可以将星系分类为核心或尖点。最后，使用MCMC方法，我们计算每个DM模型的特征表面密度，$μ_{DM}=ρ_s r_s$，和300 pc内的质量。我们发现，有一个共同的质量的螺旋星系的顺序$10^7$ M $_\odot$，这是在协议的结果dSPh银河系卫星，独立的模型。这一结果也与我们的发现相一致，即晕的特征体积密度是恒定的。最后，我们还发现，$μ_{DM}$是不恒定的，这是在张力与以前的文献。
2019-07-16 astro-ph.GA
Implications of Milky Way Substructures for the Nature of Dark Matter
我们研究了如何间接观察银河系中的暗物质子结构，利用最近的恒星流研究，转化为不同的暗物质模型的约束。特别是，我们使用的测量数量的黑暗subhalos在质量范围$10^7-10^9\,{\rm M_{\odot}}$约束修改subhalo质量函数相比，冷暗物质的情况。我们分别得到了暖暗物质和模糊暗物质粒子质量的下界$m_{\rm WDM} > 3.2\,{\rm keV}$和$m_{\rm FDM} > 5.2\times 10^{-21}\,{\rm eV}$。当暗物质耦合到一个黑暗的辐射浴，我们发现，动力学解耦必须发生在温度高于$T_{\rm kd} > 0.7\,{\rm keV}$。我们还讨论了恒星流观测的未来前景。
2020-06-04 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Constraining the vertical structure of the Milky Way rotation by microlensing in a finite-width global disk model
本文在有限宽的全球盘模型框架下模拟了银河系质量分布的垂直结构。仅假设银河系的旋转曲线，我们在太阳轨道内测试模型对两个可测量且彼此无关的过程的预测：引力微透镜，其允许通过最佳拟合测量来固定盘宽度尺度，以及在准圆形轨道近似中建模的旋转的垂直梯度。前者对致密物体中的引力质量敏感，后者对各种引力物质敏感。分析指出，所考虑的磁盘的一个小的宽度尺度，最多，在太阳圈中的非重子暗物质的贡献微不足道。旋转中预测的高垂直梯度值与梯度测量结果一致。
2014-04-24 astro-ph.GA
Milky Way and M31 rotation curves: $Λ$CDM vs. MOND
我们分析了银河系和M31星系的现有旋转曲线数据，这些数据延伸到非常大的距离和低加速度。我们发现一个系统的径向加速度的弱加速度（大距离）部分的下降趋势。在$Λ$ CDM EAGLE模拟中已经注意到类似的下降趋势，而与通用MOND预测的偏差需要归因于外部场效应，或者可能是事后选择的加速函数$μ(x)$。
2022-05-21 astro-ph.GA gr-qc
The Milky Way's plane of satellites: consistent with $Λ$CDM
“卫星平面问题”描述了银河系中11个最亮的卫星星系在一个非常薄的平面上的排列，可能是由旋转支撑的。这显然与标准宇宙学模型相矛盾，在标准宇宙学模型中，银河系被弥散支持的暗物质晕所包围。在这里，我们表明，报告的异常各向异性的卫星系统是强烈的偶然的不平衡的径向分布，早期的模拟未能再现，结合密切，但短暂的连接的两个最遥远的卫星，狮子座I和狮子座II。使用盖亚自行，我们表明，轨道极点对齐是比以前报道的更常见，并揭示了卫星的平面是瞬态的，而不是旋转支持。与新的模拟相比，这种短命的飞机很常见，我们发现银河系卫星与标准模型的预期是兼容的。
2022-05-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Milky Way Satellite Census. III. Constraints on Dark Matter Properties from Observations of Milky Way Satellite Galaxies
我们对银河系（MW）卫星星系进行了全面的研究，以限制暗物质（DM）的基本性质。这种分析充分结合了MW卫星的空间分布和可探测性的不均匀性和边缘化的不确定性之间的映射星系和DM晕，MW系统的属性，和由MW磁盘的subhalos中断。我们的研究结果是一致的冷，碰撞DM范式，并产生最强的宇宙学约束迄今为止的粒子模型的温暖，相互作用，和模糊的暗物质。在$95\%$置信度下，我们报告了（i）热遗迹温暖DM的质量，$m_{\rm WDM} > 6.5\ \mathrm{keV}$（自由流长度，$λ_{\rm{fs}} \lesssim 10\,h^{-1}\ \mathrm{kpc}$），（ii）与速度无关的DM-质子散射截面，$100\ \mathrm{MeV}$ DM粒子质量（DM-质子耦合，$c_p \lesssim (0.3\ \mathrm{GeV})^{-2}$）的$σ_{0} < 8.8\times 10^{-29}\ \mathrm{cm}^{2}$，以及（iii）模糊DM的质量，$m_ϕ> 2.9 \times 10^{-21}\ \mathrm{eV}$（德布罗意波长，$λ_{\rm{dB}} \lesssim 0.5\ \mathrm{kpc}$）。这些限制是补充DM属性的其他观测和实验室的限制。
2021-03-01 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Decrease in Milky Way rotation curve revisited
本研究针对近期三篇论文提出的银河系旋转曲线开普勒下降结论，通过对比其引力势结果与银河系轴对称假设，发现20 kpc外银晕近球对称，证明其所用轴对称Jeans方程与最终模型不匹配。
2025-07-31 astro-ph.GA
Rotation curves of high-resolution LSB and SPARC galaxies with fuzzy and multistate (ultra-light boson) scalar field dark matter
冷暗物质（CDM）已被证明是宇宙大尺度暗物质（DM）的绝佳候选者，但它在银河系水平上提出了一些挑战。标量场暗物质（SFDM），也被称为模糊、波动、玻色-爱因斯坦凝聚体或超轻轴子DM，在宇宙学尺度上与CDM相同，但在银河系尺度上不同。SFDM形成核心晕，它在其物质功率谱中有一个自然截止，它预测在高红移下形成良好的星系。在这项工作中，我们再现了高分辨率低表面亮度（LSB）和低表面亮度星系的旋转曲线，具有两个SFDM配置文件：（1）~模糊DM（FDM）模型中的孤子+NFW轮廓，从零温度下真实的非相互作用标量场（SF）的宇宙学模拟中经验地产生，和（2）~多态SFDM（mSFDM）轮廓，一个精确的解决方案，爱因斯坦-克莱因-戈登方程的一个真正的，自相互作用的SF，有限的温度到SF的潜力，介绍了几个量子态作为一个现实的模型SFDM晕。从孤子+NFW轮廓的拟合，我们得到了玻色子质量$0.212< m_ψ/(10^{-23} \mathrm{eV}/c^2)<27.0$和核心半径$0.326< r_c/\mathrm{kpc}<8.96$。通过与LSB星系的联合分析，我们得到了$m_ψ= 0.554 \times10^{-23}\mathrm{eV}$，这是一个与严格的宇宙学约束相矛盾的结果。此外，我们表明，分析mSFDM模型符合观测以及或更好的经验孤子+NFW配置文件，它自然地再现了一些星系中存…
2017-12-10 astro-ph.GA
Baryon-driven growth of solitonic cores in fuzzy dark matter halos
我们提出了放大模拟的模糊暗物质（FDM）晕，包括重子和恒星形成有足够的分辨率，以遵循中央孤子的形成和演化。我们发现它们的性质是由暗物质-重子组合引力势中的局域暗物质速度色散决定的。这激发了一个简单的处方，以估计在重子的存在下FDM核心的径向密度分布。当核心变得更大质量和紧凑，如果包括重子，银河系旋转曲线测量可能更难与FDM相一致。
2020-04-15 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
The incorrect rotation curve of the Milky Way
在对银河系自转曲线的基本探索中，切点（TP）方法一直是从气体成分的观测中推断银河系盘内部低纬度区域速度的最简单方法。我们测试的有效性的方法对现实的气体分布和运动学的银河系，使用数值模拟的银河系。我们发现，由此产生的速度分布强烈偏离真实的旋转曲线的模拟，因为它高估了它在中心区域，低估了它周围的酒吧共转。此外，它的形状强烈依赖于恒星棒的方向。这种差异是由高度不均匀的方位角速度以及TP方法对沿杆和螺旋臂的高速气体或在较不致密区域的低速气体的系统选择造成的。速度剖面仅在共转以外与自转曲线吻合较好，远离大质量非对称结构。因此，在4.5<R<8 kpc的范围内，用TP方法推断的银河系速度剖面与真实的银河系自转曲线非常接近。另一个结果是，R<4-4.5 kpc的银河系速度剖面很可能是不均匀的方位角速度，并不代表真正的银河系旋转曲线，而是局部运动。最里面的旋转曲线的真实形状可能比以前想象的要浅。使用错误的旋转曲线对质量分布的建模有显著影响，特别是对于凸起部分，其在中心kpc和尺度半径内导出的封闭质量分别是实际值的两倍和一半。因此，我们强烈反对使用终极速度或TP方法的速度曲线来模拟银河系的质量分布。（节略）
2015-04-11 astro-ph.GA
Milky Way Kinematics. II. A uniform inner Galaxy HI terminal velocity curve
利用VLA银道面巡天的氢原子数据，我们测量了银河系第一象限氢原子终极速度随经度的变化。我们使用这些数据，加上我们以前的工作，银河系第四象限，产生一个密集的采样，均匀测量，南北银河系之间的旋转曲线$3~{\rm kpc} < R < 8~{\rm kpc}$。我们为第一和第四象限确定了一个新的关节旋转曲线拟合，这与我们在McClure-Griffiths \& Dickey（2007）中发表的拟合一致，并且可以用于估计太阳圈内部的运动学距离。旋转曲线中的结构现在被精确地定义，在$\sim 200$ pc的长度上显示出显著的速度结构，这比旋转曲线的空间分辨率大得多。此外，即使在减去圆形旋转拟合之后，第一和第四象限的旋转曲线的形状也显示出与$4.2 < R < 7$ kpc之间的大致正弦图案的惊人程度的相关性。
2016-08-12 astro-ph.GA
Tidal disruption of fuzzy dark matter subhalo cores
我们研究潮汐剥离的模糊暗物质（FDM）subhalo核心使用模拟的薛定谔-泊松方程和分析的动力学潮汐中断，突出与标准的冷暗物质的差异。在潮汐半径之外的质量损失迫使核心放松到一个不那么紧凑的配置，降低潮汐半径。由于孤立子核心的特征半径与其质量成反比，一旦其中心密度下降到轨道半径内宿主平均密度的$4.5$倍以下，潮汐剥离就会导致失控效应和核心的快速潮汐破坏。此外，我们发现，核心是变形成一个潮汐锁定的椭圆体，增加偏心率，直到它完全被打乱。使用的核心质量损失率，我们计算的最小质量的核心，可以生存几个轨道不同的FDM粒子质量，并将其与观测到的银河系中的卫星星系的质量。
2018-03-07 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
The Rotation Curve and Spiral Structure of Milky Way from the Hydrogen 21-cm Line Detection with Campus Radio Telescope
本研究使用DIY小型射电望远镜观测氢21厘米线，基于Przemek等人的模型通过切向法计算了银河系内盘旋转曲线，并获得了旋臂分布，为暗物质与星系结构研究提供了新数据。
2024-04-27 astro-ph.GA astro-ph.IM
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
The rotationally stabilized VPOS and predicted proper motions of the Milky Way satellite galaxies
银河系（MW）的卫星星系定义了一个巨大的极结构（VPOS），一个垂直于MW盘的薄平面。现在可对所有11颗最亮的“经典”卫星进行自行测量，从而能够对其轨道极点与这一空间结构的对齐情况进行最新分析。11颗卫星中有7至9颗的相干轨道对准表明，VPOS是一个旋转稳定的结构，而不仅仅是一个压力支撑的扁平椭球体。这使我们能够通过假设MW卫星星系在VPOS内的轨道，以经验和模型独立地预测几乎所有卫星星系的PM。作为对我们方法的测试，正如预期的那样，PM已经受到很好约束的卫星最能满足预测，因为更不确定的测量往往会偏离真实值。改进的和新的PM测量将进一步测试这些预测。在基于暗物质的星系形成模拟中，卫星星系轨道极的强烈对齐是不可能的。然而，卫星星系的轨道方向一致是潮汐矮星系在星系碰撞的碎片中形成的自然结果。因此，MW卫星星系的轨道极点进一步支持了VPOS起源的潮汐情景，并且对标准LCDM宇宙学模型提出了非常重大的挑战。我们还注意到，MW卫星速度对银河系中心距离的依赖性似乎映射出一个恒定速度约为240 km/s至约250 kpc的有效势。单个卫星的速度只是轻微的径向。
2013-09-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
Rotation of Halo Populations in the Milky Way and M31
我们搜索的旋转的迹象，在子系统的银河系和M31的卫星星系，他们的球状星团人口，他们的BHB恒星定义。引入一组简单的分布函数来描述嵌入在近似Navarro-Frenk-White形式的暗晕中的各向异性和旋转的恒星星族。在银河系晕中的BHB星表现出一种二分性，即顺时针旋转的相对富含金属的组分（[Fe/H] > -2）和逆时针旋转的相对贫金属的组分（[Fe/H] < -2）。富镁金属的星族可能与一颗大质量卫星（约10^9太阳质量）的吸积有关。贫金属星族可能掩盖了原始恒星晕，因此净逆行自转可能反映了我们采用的当地标准静止圆速度θ_0的低估。如果θ_0为~ 240 km/s，则贫金属组分没有旋转，并且在富金属组分中存在~45 km/s的净负旋转信号。有合理的证据表明，银河系球状星团和卫星星系系统分别以<v_phi>~50 km/s和<v_phi>~ 40 km/s的速度旋转。此外，当卫星星系的角动量矢量相对于盘的法线倾斜时，发现卫星星系的信号更强。M31的矮球状卫星相对于M31盘呈现出<v_phi>约40 km/s的近轴自转。我们假设这群矮椭球体可能有着共同的起源。我们还发现了M31的球状星团中系统自转的强有力证据，特别是对于最富金属的星团。
2010-09-30 astro-ph.GA
Broken degeneracies: the rotation curve and velocity anisotropy of the Milky Way halo
我们使用银河系中心距离为16 < r/kpc < 48的遥远的蓝色水平分支恒星作为银河系暗晕的运动学示踪剂。我们模型的示踪剂密度作为一个扁圆形，幂律嵌入在一个球形幂律潜在的。使用分布函数的方法，我们估计总的幂律势和速度各向异性的晕示踪剂。我们测得势能的斜率为γ ~ 0.4，50千秒差距内的总质量为~ 4 × 10^11 M_sol。示踪剂的速度各向异性径向偏置β ~ 0.5，这是在良好的协议与当地的太阳附近的研究。我们的结果提供了一个精确的外圆速度分布的银河系，并建议一个相对较高的浓度暗物质晕（c_vir ~ 20）。
2012-05-29 astro-ph.GA
The Doppler effect of the Milky Way rotation on LISA
Université Paris Cité, CNRS, Astroparticule et Cosmologie（巴黎西岱大学，法国国家科学研究中心，亚原子粒子与宇宙学）
通过建模银河系恒星密度和速度分布，考虑多普勒频移，利用Fisher矩阵预测LISA区分运动学效应的能力，发现忽略银河系自转会导致参数推断偏差。
2026-06-09 astro-ph.GA
Study of Various Dark Matter Halo Profiles in Milky Way and M31 Galaxies within the Standard Cosmology Framework
本研究在标准ΛCDM模型框架下，结合核球、盘成分与三种暗物质晕轮廓，用贝叶斯统计拟合银河系和M31的最新旋转曲线数据，发现NFW和Hernquist轮廓与观测相符，Einasto轮廓解释力较差。
2025-06-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Rotational Curves of the Milky Way Galaxy and Andromeda Galaxy in Light of Vacuum Polarization around Eicheon
本文提出用Eicheon表面的F型真空极化解释银河系暗物质尾部，通过球对称模型近似处理星系盘面密度，成功重现银河系并讨论仙女座星系的旋转曲线。
2023-09-21 astro-ph.GA gr-qc
$\texttt{galkin}$: a new compilation of the Milky Way rotation curve data
我们提出了$\texttt{galkin}$，一个新的汇编运动学测量跟踪我们的银河系的旋转曲线，连同一个工具来处理数据。编译优化银河中心半径在3和20千秒差距之间，包括气体，恒星和脉泽的运动学，从近四十年的文献中仔细收集了总共2780测量。提供了一个简单的、用户友好的工具来选择、处理和检索所考虑的所有源参考的数据。这一工具是特别设计的，以促进在银河系动力学研究中使用运动学数据，其应用范围从暗物质限制到修正重力测试。
2017-02-28 astro-ph.GA
Dark Halos of M31 and the Milky Way
结合星系盘自转速度和卫星星系、球状星团的径向速度，构造了M31和银河系~400 kpc范围内的大自转曲线。银河系的GRC是使用最新的太阳自转速度修订的。通过最小卡方拟合，将导出的GRC解卷积为de Vaucouleurs凸起、指数盘和具有Navarro-Frenk-White（NFW）密度分布的暗晕。最佳拟合参数的比较揭示了两个星系的盘和凸起的相似性，而M31的暗晕质量被发现是银河系的两倍。我们表明，NFW模型可能是一个现实的近似观察到的黑暗晕在这两个巨大的螺旋。
2015-04-21 astro-ph.GA
Central rotations of Milky Way Globular Clusters
大多数银河系球状星团（GC）都表现出可测量的扁平化，即使水平非常低。星系团的自转和潮汐场都被认为是造成这种变平的原因。然而，旋转只在少数GC中得到证实，主要是基于大半径处的个体径向速度。我们正在使用新的积分场单位仪器VIRUS-W对银河系GC的中心运动学进行调查。我们在迄今为止观测到的所有11个GC中都检测到了旋转，因此很可能银河系中的大多数GC都在旋转。我们使用已公布的ACS调查GC的目录，以获得中心椭圆度和位置角。我们表明，在所有的情况下，中心椭圆率允许一个准确的测量的位置角，这些角度是在很好的协议，我们从VIRUS-W速度场的运动学位置角。我们发现一个意想不到的紧密相关中心旋转和外椭圆，表明旋转驱动器扁平的对象在我们的样本。我们还发现，中心旋转和公布的中心速度色散值之间的紧密相关性，最有可能是由于旋转影响旧的色散测量。
2014-05-07 astro-ph.GA astro-ph.IM
A Survey of Extragalactic Faraday Rotation at High Galactic Latitude: The Vertical Magnetic Field of the Milky Way towards the Galactic Poles
我们提出了一个研究的垂直磁场的银河系对银河系的两极，确定从法拉第旋转的观测超过1000个极化河外射电源在银河系纬度|b| > 77度，使用Westerbork射电综合望远镜和澳大利亚望远镜紧凑阵列。我们发现银河系南北两极的旋转测量中值（RM）分别为0.0 +/- 0.5 rad/m^2和+6.3 +/- 0.7 rad/m^2，这表明在太阳位置的银河系中不存在相干的垂直磁场。如果这是银河系磁性的一个整体性质，那么整个圆盘的对称性的缺乏排除了银河系磁场的纯偶极或四极几何。在我们的数据中看到的RM的角度波动显示在~ 0.1到25度的范围内没有优选的尺度。观测到的RM的标准差约为9 rad/m^2，这意味着在银河系高纬度的温暖电离介质中，随机磁场的强度上限约为1微高斯。
2010-03-23 astro-ph.GA
Extension of the C star rotation curve of the Milky Way to 24 kpc
德默斯和巴蒂内利在2007年发表了银河系的旋转曲线，该曲线基于太阳圈外碳恒星的径向速度。从那时起，我们已经建立了一个新的光谱候选人名单。本文的目标是利用N型碳星确定银河系的自转曲线，尽可能远离银河系中心。这些恒星是从它们的去红2MASS颜色中选出的，然后用自治领天体物理天文台和Asiago 1.8米望远镜获得光谱。该出版物增加了36颗碳星的径向速度和银心距离，其中20颗是新确认的。对于距离银河系中心25 kpc的恒星的新结果表明，旋转曲线在太阳圈之外略有下降。
2012-12-05 astro-ph.GA astro-ph.SR
Strong Constraints on Fuzzy Dark Matter from Ultrafaint Dwarf Galaxy Eridanus II
模糊暗物质（FDM）模型将暗物质视为具有天体物理学大德布罗意波长的玻色子场。这个模型的一个显著特征是暗物质密度在时间尺度上的$\mathcal{O}(1)$波动，其时间尺度比引力时间尺度短。包括第一次的核心振荡的影响，我们演示了这种波动如何导致加热的星团，从而随着时间的推移，它们的大小增加。从生存的老星团在波江座II，我们推断$m_a\gtrsim 0.6\rightarrow 1\times 10^{-19}\text{ eV}$内建模的不确定性，如果FDM是组成所有的DM，并推导出限制FDM分数在较低的质量。银河系中的次晕质量函数意味着$m_a\gtrsim 0.8\times 10^{-21}\text{ eV}$成功地形成了波江座II。$10^{-21}\text{ eV}\lesssim m_a\lesssim 10^{-20}\text{ eV}$之间的窗口受窄带共振和扩散近似的有限适用性的影响。这个窗口的一些可能与波江座II的观测结果一致，需要更详细的调查。
2019-07-30 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Milky Way Subsystems from Globular Clusters Kinematics Using Gaia DR2 and HST Data
我们采用Vasiliev（2019）的151个银河系球状星团的Gaia DR 2自行，结合距离和视线速度来推导它们的运动学性质。为了将星系团分配给银河系厚盘，凸起和晕，我们遵循Posti等人（2018）的方法，他们使用恒星的轨道区分不同的银河系恒星成分。特别是，我们使用的比率$L_{z}/e$，的$Z$投影的角动量的偏心率，人口示踪剂，我们补充从文献和蒙特卡罗模拟中提取的化学丰度。我们发现20个球状星团属于银河系的棒/凸起，35个表现出盘的性质，96个是晕的成员。此外，我们还发现晕状球状星团的自转速度接近于零，平均值为$<Θ>$ =1 $\pm$ 4 km s $^{-1}$ .另一方面，样品的集群，属于厚盘具有显着的旋转与平均旋转速度179 $\pm$ 6公里s $^{-1}$。20个球状星团在银河系的棒/球区域内运行，平均自转速度为49 $\pm$ 11 km s $^{-1}$。
2020-04-28 astro-ph.GA
Distinct Gas and Stellar Circular Rotation Curves in the Milky Way Galaxy
Cardiff University（卡迪夫大学）；The University of Tokyo（东京大学）
基于Gaia卫星数据，发现银河系恒星圆环旋转速度显著低于气体，且随半径下降，而气体旋转曲线不下降，表明气体旋转速度不能准确指示星系动力学质量，从而降低暗物质质量估计。
2026-06-11 astro-ph.GA
Does the Sagittarius Stream constrain the Milky Way halo to be triaxial?
最近对人马座矮星系恒星流的分析表明，M巨星在这个结构中的运动学和三维位置限制了我们银河系的暗物质晕，使其具有非常扁平的三轴形状，基本上是一个垂直于银盘的扁椭球。使用一种新的流拟合算法，基于马尔可夫链蒙特卡罗程序，我们调查是否这种说法仍然有效，如果我们允许银河系晕的密度分布更大的自由。我们发现流的解决方案，即使在一个球形晕，适合这种结构的领先和落后的武器，虽然这将需要一个上升的银河系旋转曲线在大银心半径。然而，所需的旋转曲线不被当前约束排除。因此，对于银河系来说，尽管有很强的理论动机，但并不需要晕三轴性来解释人马座流。这种三轴性和晕密度分布之间的简并性表明，在未来的努力来模拟这种结构，这将是有利的，以放松严格的分析密度分布，已被用于日期。
2012-12-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Rotation Curve, Mass Distribution and Dark Matter Content of the Milky Way from Classical Cepheids
随着大型巡天项目的不断增多，研究银河系的优良示踪星的质量和数量都在迅速增加，经典造父变星就是其中之一。经典造父变星是高精度标准烛光，通过中红外周期光度关系可获得非常低的典型不确定度（$<$ 3%）。本文分析了OGLE、ASAS-SN、Gaia、WISE和ZTF巡天数据中约3500颗经典造父变星，它们的空间分布显示出明显的银河系翘曲特征。采用两种运动学方法测量银心距$4\lesssim R_{\rm GC} \lesssim 19$ kpc范围内的银河系自转曲线。用自行法和三维速度矢量法分别推导了缓降的转动曲线。经典造父变星的最大样本与最准确的6D相空间坐标的日期是在3DV方法建模，由此产生的旋转曲线被发现下降在相对较小的梯度（$-1.33\pm0.1$）${\rm km\,s^{-1}\,kpc^{-1}}$。与PM方法的结果相比，3DV方法在太阳位置得到了更高的自转速度（（$232.5\pm0.83$）${\rm km\,s^{-1}}$）。维里质量和局域暗物质密度分别用$M_{\rm vir} = (0.822\pm0.052)\times 10^{12}\,M_\odot$和$ρ_{\rm DM,\odot} = 0.33\pm0.03$ GeV ${\rm cm^{-3}}$的3DV方法估算。
2020-05-01 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Rotation Curve of the Milky Way
University College London（伦敦大学学院）
本文通过多组分质量模型研究银河系旋转曲线，结合恒星盘、气体盘、银心/棒结构和暗物质晕，探讨旋转曲线与表面密度分布的关系，发现恒星质量模型在内银河区域与观测数据存在显著差异。
2026-03-14 astro-ph.GA
The local rotation curve of the Milky Way based on SEGUE and RAVE data
我们利用SEGUE（Sloan Extension for Galactic Understanding and Exploration）G矮星的样本构造了银河系在扩展太阳邻域中的自转曲线。我们调查的旋转曲线形状的存在下，任何特殊性的太阳半径以外的一些作者已经报道。我们在经典的牛仔裤分析的框架来处理这个问题。利用RAVE（Radial Velocity Experiment）的最新观测数据，我们确定了代表银河系薄盘的三个不同金属丰度的星族的太阳特有速度和径向标度。然后，在SEGUE G-矮星的金属丰度相同的情况下，我们构建了银河中心距离7-10 kpc范围内的旋转曲线。我们推导出圆速度通过校正平均切向速度的非对称漂移在每个距离箱。利用SEGUE数据，我们还计算了厚盘的径向标度长度，已知导出的太阳特有运动和旋转曲线的斜率。通过SEGUE G-dwarfs构建的旋转曲线在选定的径向范围内看起来是平滑的。在我们新的仔细分析的框架中确定的薄盘旋转的局部运动学不赞成在太阳半径之外存在一个巨大的高密度环。
2018-02-21 astro-ph.GA
Detecting the Figure Rotation of Dark Matter Halos with Tidal Streams
在宇宙学模拟中，围绕着银河系的暗物质晕是三轴的。大约30年前，人们预测，这种三轴暗物质晕应该会在几千兆年的时间内表现出稳定的图形旋转或翻滚运动。宇宙学模拟预测的图形旋转角频率可用图形速度的对数正态分布来描述，其中值为0.15hkm/s/kpc（~ 0.15hrad/Gyr ~ 9 hdeg/Gyr），宽度为0.83km/s/kpc。这些模式速度是如此之小，以至于它们通常被认为是不重要和不可检测的。在这项工作中，我们表明，即使是这种极其缓慢的数字旋转可以显着改变银河系晕中的卫星潮汐破坏产生的扩展恒星流的结构。模拟了不同形状的三轴暗物质晕绕三个主轴旋转时，类人马座极区潮汐流的行为。对于宇宙学晕的典型模式速度，我们第一次证明，人马座般的潮汐流将被改变到即使用目前的观测也能检测到的程度。这一发现将有可能允许未来测量银河系暗晕的图形旋转，并可能使这一相对未探索的LambdaCDM预测的第一个证据成为可能。
2021-02-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
Confronting fuzzy dark matter with the rotation curves of nearby dwarf irregular galaxies
Instituto de Astrofísica de Canarias（加那利群岛天体物理研究所）；Universidad de La Laguna（拉奥罗哈大学）；Università di Padova（帕多瓦大学）；INFN-Padova（意大利国家核物理研究所帕多瓦分部）；INAF-Padova（意大利国家天体物理研究所帕多瓦分部）
本文通过高分辨率旋转曲线数据检验模糊暗物质模型的可行性，发现其在核心半径-质量关系和线性功率谱预测上存在显著矛盾。
2026-06-05 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
