Testing Jeans dynamical models with prolate rotation on a cosmologically simulated dwarf galaxy
Leibniz Institute for Astrophysics（莱布尼茨天体物理研究所）；Institute of Physics and Astronomy, Karl-Liebknecht Str.24/25 14476 Potsdam, Germany（波茨坦卡尔·李卜克内西街24/25号物理与天文学研究所）
利用宇宙模拟的矮星系测试Jeans动力学模型，研究纺锤形旋转的持续性及不同阶段的演化特征。
2023-05-18 astro-ph.GA
Building a Predictive Model of Galaxy Formation - I: Phenomenological Model Constrained to the $z=0$ Stellar Mass Function
我们约束一个高度简化的半解析模型的星系形成使用星系的$z\approx 0$恒星质量函数。特别注意的是评估随机和系统误差的作用，在确定恒星质量，系统的不确定性模型，并在测量和建模的恒星质量函数的bin之间的相关性，以构建一个现实的似然函数。我们推导出模型参数的约束条件，并探讨哪些方面的观测数据约束特定的参数组合。我们发现，我们的模型，一旦约束，提供了一个显着的匹配到测量的恒星质量函数的演变$z=1$，虽然未能显着匹配本地星系HI质量函数。几个“讨厌的参数”大大有助于模型预测的不确定性。特别是，恒星质量估计的系统误差是$z\approx 1$模型预测不确定性的主要来源，另外，晕质量函数中的系统不确定性和宇宙学参数中的残余不确定性也有不可忽略的贡献。忽略任何这些不确定性的来源可能会导致可行的模型被错误地排除。此外，我们证明，忽略箱之间的显着协方差观测到的恒星质量函数导致显着的偏差模型参数的约束。如果要用这种方法来检验与星系形成的物理学有关的假设，那么认真对待约束数据和模型中的系统误差和随机误差是至关重要的。
2014-05-21 astro-ph.GA
A linear residual structure across galaxy rotation curves
Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST)（蔚山科学技术院）
通过分析SPARC和LITTLE THINGS巡天的星系数据，发现扣除重子物质贡献后的残差遵循共同的线性模式，分为质量耦合和几乎质量无关两部分，为星系动力学理论提供新约束。
2026-06-11 astro-ph.GA
Galaxy rotations from quantised inertia and visible matter only
本文给出了一种称为量子化惯性（MiHsC）的惯性质量模型（由哈勃尺度卡西米尔效应修正的惯性）预测了153个质量良好的星系的旋转加速度（2016 AJ 152 157），具有大范围的尺度和质量，从可见的重子物质，光速和可观测宇宙的共同运动直径。不需要暗物质。量化惯量的性能与MoND相当，但不需要任何可调参数。作为进一步的关键测试，量子化惯性唯一地预测了在更高的红移星系旋转异常的特定增加。这个测试现在已经成为可能，新的数据表明星系的旋转加速度确实以预测的方式随着红移而增加，至少在Z=2.2之前。
2017-09-14 astro-ph.GA
The propagation of uncertainties in stellar population synthesis modeling II: The challenge of comparing galaxy evolution models to observations
星系形成和演化的模型很容易预测物理性质，如恒星形成率，金属富集历史，以及越来越多的合成星系的气体和尘埃含量。这样的预测经常比较观测星系的光谱能量分布通过恒星星族合成（SPS）技术。SPS中存在大量的不确定性，但它们与星系演化模型与观测结果比较的任务的相关性却很少受到关注。在目前的工作中，我们开始解决这个问题，调查的重要性，恒星演化的不确定性，初始恒星质量函数（IMF），尘埃和星际介质（ISM）的性质上的翻译从模型到观测。我们证明，这些不确定性转化为实质性的不确定性，在紫外线，光学和近红外颜色的合成星系。携带显着的不确定性方面包括国际货币基金组织的对数斜率超过1 Msun，尘埃衰减法，分子云破坏时标，块状的ISM，部分未被遮挡的星光，和治疗的高级阶段的恒星演化，包括蓝离散，水平分支，和热脉动渐近巨星分支。对由此产生的颜色不确定性的解释是非常重要的，因为许多不确定性可能是系统性的，并且可能与星系的物理特性相关。因此，我们敦促在将模型与观察结果进行比较时要谨慎。
2009-11-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
Evidence of a Flat Outer Rotation Curve in a Starbursting Disk Galaxy at $z=1.6$
通过宇宙时间观测星系中的重子到暗物质的比例是对星系形成模型的基本检验。最近的观测研究表明，$z>1$中的一些盘星系的自转曲线下降，与观测到的低红移盘星系的恒星或HI自转曲线在大半径处变平相反。我们提出了一个观测反例，一个名为DSFG 850. 95的星系在$z=1.555$（大爆炸后4. 1 Gyr），拥有一个平坦的旋转曲线半径$\sim$ 6- 14 kpc（1. 2 - 2. 8盘尺度长度），并有一个暗物质部分$0.44\pm0.08$在H波段半光半径，类似于银河系。我们使用Keck/MOSFIRE对H $α$和[NII]发射特征的光谱观察创建了位置-速度和位置-色散图，揭示了$V_{\rm flat}=285\pm12$ km/s的平坦旋转速度和$σ_{0}=48\pm4$ km/s的电离气体速度色散。这个星系有一个旋转主导的速度场与$V_{\rm flat}/σ_{0}\sim6$。地基H波段成像显示了一个圆盘，其Sérsic指数为$1.29\pm0.03$，边缘倾斜角为$87\pm2^{\circ}$，H波段半光半径为$8.4\pm0.1$ kpc。我们的研究结果指出，DSFG 850.95是一个巨大的，旋转支持的盘星系与高暗物质重子分数的外星系，类似于盘星系在低红移。
2018-11-05 astro-ph.GA
Newtonian explanation of galaxy rotation curves based on distribution of baryonic matter
星系中恒星和气体的圆周速度一般不会随着远离星系核的开普勒速度下降而下降。人们提出了两种主要的理论来解释这种假设的差异--第一种，最普遍接受的，是存在大的非重子暗物质晕的建议，第二种是主张对引力定律进行一些修改的理论。然而，到目前为止，无论是暗物质还是修正引力都没有经验证据。在这里，我们表明，一个广泛的星系旋转曲线可以解释仅仅根据牛顿引力定律的重子物质在星系中的分布模型。我们证明了开普勒下降的预期是不正确的，并且大量可能的星系质量分布曲线实际上应该产生与现实中观察到的相似的平坦或加速旋转曲线。我们进一步支持我们的理论研究结果与模型拟合的47个旋转曲线的真实星系，代表了广泛的星系类型和大小，并实现预期和观测到的速度的相关性超过0.995的所有情况下。我们的结果使得奇异的暗物质或修正的引力理论对于解释星系旋转曲线是不必要的。
2014-06-10 astro-ph.GA
A new estimator of the deceleration parameter from galaxy rotation curves
暗能量的性质可以通过减速参数$q(z)$在红移$z=0$处的导数$Q=\left.dq(z)/dz\right|_0$来探测。如果是$Q<1$，则可能是静态的，如果是$Q>2.5$，则可能是动态的，分别支持$Λ$ CDM或$Λ=(1-q)H^2$，其中$H$表示Hubble参数。我们推导出$q=1-\left(4πa_0/cH\right)^{2}$，通过测量银河系自转曲线中的Milgrom参数$a_0(z)$来确定$q(z)$，该参数等价于自转速度$V_c$和重子质量$M_b$之间的Tully-Fisher关系$V^4_c=AM_b$中的系数$A$。我们推断，暗物质应该是非常轻的集群限于星系团的大小。可以想象，在空间自由落体卡文迪什型实验中可以探测到与非牛顿引力相关的过渡半径。
2016-04-05 astro-ph.GA
Rotation Curve and Mass Distribution in the Galactic Center --- From Black Hole to Entire Galaxy ---
分析了用45米野边山望远镜观测到的银河系中心CO和CS谱线的高分辨率速度图，得到了银河系中心的自转曲线。我们将其与外盘的数据相结合，构建了整个银河系的对数旋转曲线。新的旋转曲线覆盖了从r ~ 1秒差距到几百千秒差距的广泛半径范围，没有数据点的间隙。它第一次将银河系从中央黑洞到凸起、盘和暗晕的运动学特征联系起来。使用这个大的旋转曲线，我们计算的径向分布的表面质量密度在整个银河系中，半径和推导出的质量密度在一个动态范围内变化与几个数量级。我们表明，银河系的凸起被反卷积成两个组成部分：内部（核心）和主要的凸起。这两个凸起的组成部分都是由指数密度分布表示的，但德沃库勒定律被发现不能代表银河系凸起的质量分布。
2013-07-31 astro-ph.GA
Evidence for a Rotational Component in the Circumgalactic Medium of Nearby Galaxies
我们目前的研究结果比较的相对速度$\rm Lyα$吸收附近的星系盘在本地宇宙（$z \leq 0.03$）的旋转速度。我们使用南部非洲大望远镜通过长缝光谱获得了8个星系的旋转曲线，并将该数据集与另外16个星系和文献数据结合起来。每个星系都出现在类星体视线的$3R_{\rm vir}$范围内，并带有存档的宇宙起源摄谱仪（COS）光谱。我们研究了吸收体相对于邻近星系旋转的速度取向，并与Steidel等（2002）的整体晕模型和一个新的圆柱形Navarro-Frenk-White星系晕模型的结果进行了比较，以解释这些数据在通过一维类星体吸收线光谱探测三维星系晕的背景下。相对于这些模型，我们发现，高达$59\pm5\%$的$\rm Lyα$吸收剂的速度一致的共同旋转。我们发现$\rm Lyα$的共同旋转的分数减少与星系光度（$L^*$）和碰撞参量在一个独立的模式。我们报道了反旋转吸收体和在发光星系（$L \gtrsim 0.5 L^*$）附近发现的吸收体大多具有低多普勒$b$参数（$b \lesssim 50$ km $\rm s^{-1}$）。与共旋转一致的吸收体显示出宽范围的多普勒$b$参数。最后，我们发现一个很强的协旋分数和星系倾角，这是在最近的金属线运动学研究，并建议环星系介质的运动学和几何分布是复杂的和多相的之间的关系。
2020-06-16 astro-ph.GA
On the magnetic field inside the solar circle of the Galaxy: On the possibility of investigation some of characteristics of the interstellar medium with using of pulsars with large Faraday rotation values
为了研究星际介质的某些特性，使用了具有大法拉第旋转值（|RM| > 300 rad /m 2）的恒星的观测数据。有人提出并证明，大的|RM|值可能是由于电子浓度增加的区域的贡献，投射在脉冲星上。最有可能的是HII区域、暗星云和分子云。在这些天体中，磁场的方向可以是银河系的大尺度磁场，或者仅仅是银河系磁场的变形延伸。结果表明，|RM| > 300 rad/m ~ 2的恒星自转测度的银河系分布符合银河系磁场的圆形模型，银心圆内磁场的逆时针方向为5 kpc <R <7 kpc。
2018-08-09 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
A redshift survey of the nearby galaxy cluster Abell 2107: Global rotation of the cluster and its connection to large-scale structures in the universe
利用大量的光谱红移数据研究了星系团Abell 2107在红移z = 0.04处的旋转运动及其与附近大尺度结构的联系。通过将MMT/Hectospec观测到的978个新的红移与文献中的数据相结合，我们构建了一个包含1968个星系的大样本，这些星系具有在团心半径$R < 60^\prime$处测量的红移。我们的样本在r波段视星等$m_{r,\textrm{Petro},0}$ < 19.1时具有高（80%）和空间均匀的完整性。我们首先应用焦散方法对样品进行了分析，并在$R < 60^\prime$上确定了Abell 2107的285个成员星系。然后测量旋转振幅和旋转轴的位置角。我们发现成员星系在$R < 20^\prime$（$v_\textrm{rot}/σ_v$ ~0.6）处表现出很强的全球旋转，其显著性大于3.8 $σ$，这一结果被两种独立的方法所证实。旋转在外部区域变得较弱。至少有五个附属结构与该星系团相连，并由已知的星系群组成。这些结构平滑地连接到星系团，这似乎是通过星系的流入诱导星系团的全球旋转。
2018-10-29 astro-ph.GA
Uncertainties in supernova input rates drive qualitative differences in simulations of galaxy evolution
核心坍缩超新星（SNe）是大质量恒星演化的最后阶段，它的反馈是星系形成理论中的一个关键要素。SN反馈的能量预算，以及SNe发生的持续时间，受到恒星寿命模型和最小质量的恒星，结束其生命作为SN的约束。这种SN率的简化近似在模拟研究中无处不在。我们在这里展示了如何选择SN预算和时间（$t_0$为恒星形成和第一个SN之间的延迟，$τ_{\rm SN}$为SN注入的持续时间，以及最小SN祖质量）驱动恒星形成和外流发射的调节变化。与较小的延迟相比，SN能量$(t_0 << 20\;\rm{Myr})$瞬时注入的极长延迟减少了恒星形成并驱动更强的外流。这种效应主要是由年轻恒星的增强集群驱动的。随着能量的连续注入，较长的SN持续时间导致较大比例的SN能量沉积在低环境气体密度中，其中冷却损失较低。当通过选择最小SN祖质量来驱动时，这是特别有效的，这也设定了总SN能量预算。这些潜在的不确定性意味着，尽管在SN反馈的子网格建模的进步，严重的困难，约束SN反馈的强度仍然存在。我们建议未来的模拟使用现实的SN注入持续时间，并使用SN能量预算和持续时间的最小SN祖先的$7M_\odot$和$9M_\odot$约束他们的结果。
2022-03-21 astro-ph.GA
Galaxy Rotation and Supermassive Black Hole Binary Evolution
位于合并星系核心的超大质量黑洞（SMBH）双星最近被发现受到宿主星系旋转的强烈影响。当主恒星反向旋转时，形成的高度偏心的轨道会发出强烈的引力波，推动SMBH双星的快速合并。然而，大多数先前的工作集中在平面轨道和均匀的旋转轮廓，一个不太可能的相互作用配置。然而，旋转和SMBH双星演化之间的耦合似乎是一个强大的动力学过程，它值得进一步研究。这项研究使用直接N体模拟来隔离星系旋转在更现实的相互作用的影响。特别是，我们系统地改变SMBH轨道平面相对于星系的旋转轴，旋转组件的径向范围，和SMBH双星轨道的初始偏心率。我们发现，初始轨道平面的方向和偏心率单独可以改变一个数量级的螺旋时间。由于SMBH双星的螺旋和合并是如此响亮的引力波源，这些研究对未来的引力波探测器LISA至关重要，LISA是欧空局/美国宇航局目前计划于2034年发射的任务。
2017-05-19 astro-ph.GA
Declining rotation curves at $z=2$ in $Λ$CDM galaxy formation simulations
选择盘星系的宇宙学，流体动力学模拟Magneticum探路者，我们发现，几乎一半的海报子盘星系在$z=2$显示显着下降的旋转曲线和低暗物质分数，非常类似于最近报道的观测。这些星系没有表现出任何异常的行为，居住在标准的暗物质晕中，通常在质量上显着增长，直到$z = 0$，在那里它们跨越了所有的形态类别，包括与现今旋转曲线相匹配的盘星系和观测到的暗物质分数。我们的研究结果表明，下降的旋转曲线和低的暗物质分数在旋转占主导地位的星系在$z=2$自然出现在$Λ$ CDM范式，并反映了复杂的重子物理，这在恒星形成的高峰时期发挥作用。此外，我们发现一些分散占主导地位的星系在$z=2$主机显着的气体盘，并表现出类似形状的旋转曲线的盘星系人口，使其难以区分这两个人口与目前可用的观测技术。
2018-02-14 astro-ph.GA
Baryonic clues to the puzzling diversity of dwarf galaxy rotation curves
我们使用盘星系旋转曲线的汇编来评估的发光组件（“重子”）的旋转曲线多样性问题的作用。在早期的工作中，我们发现旋转曲线的形状与重子表面密度相关：高表面密度星系具有快速上升的旋转曲线，与尖状冷暗物质晕一致;缓慢上升的旋转曲线（内部质量赤字或“核心”星系的特征）只发生在低表面密度星系中。然而，这种相关性似乎太弱，不足以成为多样性的主要驱动力。此外，矮星系表现出一个明显的趋势，从重子在内部质量预算中不重要的“尖”系统到重子实际上占主导地位的“核心”星系。这一趋势限制了解释多样性的各种方案，如（i）在星系形成过程中的重子流入和流出;（ii）暗物质的自相互作用;（iii）通过“质量差-加速度关系”（MDAR）耦合到旋转速度的重子质量结构的变化;或（iv）气体盘中的非圆形运动。结合分析建模和宇宙流体动力学模拟，我们的分析表明，这些情景中的每一个都有很好的特征，但似乎都不能完全解释观测到的多样性。特别是，MDAR与观测到的旋转曲线形状和重子重要性之间的趋势不一致;这种趋势要么是由数据中的系统误差引起的，要么MDAR不适用。矮星系自转曲线多样性的起源及其与冷暗物质晕结构的关系仍然是一个悬而未决的问题。
2020-04-28 astro-ph.GA
Astro2020: Unleashing the Potential of Dust Emission as a Window onto Galaxy Evolution
我们提出了严重的，系统的不确定性，目前面临着我们的理解尘埃排放，这阻碍了我们的能力，真正利用尘埃作为研究星系演化的工具。我们提出了一个研究计划，以解决这些不确定性，描述必要的设施，并讨论潜在的科学收益，将导致。该白皮书已提交给美国国家科学院天文学和天体物理学2020年十年调查。
2019-03-15 astro-ph.GA
The direction of rotation of supermassive black holes is unrelated to the direction of rotation of the host galaxy
University of California, Santa Cruz（加州大学圣克鲁兹分校）
该研究比较活动星系核及其宿主星系在天球平面的旋转方向，发现共旋转与反向旋转AGN数量相等，排除“避开区域”因黑洞与宿主星系旋转轴倾角假设，表明自旋轴相对取向随机，还探讨了宽线偏振PA变化及相关现象原因。
2026-07-09 astro-ph.GA
The intricate link between galaxy dynamics and intrinsic shape (or why so-called prolate rotation is a misnomer)
许多最近的积分积分场光谱（IFS）调查队使用恒星运动学地图结合成像，以统计推断星系的内在形状的潜在分布。现在我们可以使用几个IFS样本，该方法最初由M. Franx和合作者于1991年开发的，现在越来越受欢迎，到目前为止已经应用于ATLAS 3D，SAMI，MANGA和MASSIVE。我们目前的结果表明，通常假设的动态和内在的形状对齐之间的关系不举行的插图，影响我们的能力，恢复准确的内在形状分布。进一步的暗示是所谓的“长轴旋转”，即长轴星系中的大部分恒星被认为是围绕投影主轴旋转，是一个用词不当。
2019-08-23 astro-ph.GA
Influence of Magnetic Fields on the Gas Rotation in the Galaxy $NGC\;6946$
磁场在星系的能量平衡和气体结构的形成中起着重要的作用。然而，它们对星系旋转曲线的动力学影响还远远没有被探索。我们调查的动力学效应的$NGC\;6946$已知的磁臂上的圆形气体旋转跟踪在HI，考虑两个暗物质质量密度模型，ISO，和通用NFW配置文件。我们使用了三维模型的磁场结构，通过$χ$平方最小化方法拟合模型化的旋转曲线的观测数据。包括磁场的影响，HI气体旋转曲线的形状被更好地再现，特别是在外部部分，其中磁场的动力学效应可能变得重要。在星系$NGC\;6946$的外部气体盘中，旋转曲线中规则磁场贡献的典型幅度约为$ 6 - 14 \; km s^{-1}$。规则磁场对观测到的圆速度和对暗物质的贡献率随银河中心半径的增大而增大。在星系$NGC\;6946$的外部区域，它与观测到的旋转速度的比率约为5%，与暗物质的比率约为10%。因此，在旋涡星系的大尺度动力学中，特别是在星系的外围，大尺度磁场是不能完全忽略的。
2023-02-07 astro-ph.GA
Distinct Gas and Stellar Circular Rotation Curves in the Milky Way Galaxy
Cardiff University（卡迪夫大学）；The University of Tokyo（东京大学）
基于Gaia卫星数据，发现银河系恒星圆环旋转速度显著低于气体，且随半径下降，而气体旋转曲线不下降，表明气体旋转速度不能准确指示星系动力学质量，从而降低暗物质质量估计。
2026-06-11 astro-ph.GA
A Study of Central Galaxy Rotation with Stellar Mass and Environment
本文对22个中心星系在平均红移$z=0.07$下的慢自转概率与星系、恒星质量和星系团环境的关系进行了初步分析。这包括从斯隆数字巡天中选出的5个中央星系的新积分场观测，这些星系是用英澳望远镜上的螺旋积分场摄谱仪观测的。这里展示的复合样品跨越了很宽的恒星质量范围，$10.9<$ log（M $_{*}/$ M $_{\odot})<12.0$，并嵌入在从星系团到星系团的晕中，$12.9<$ log（M $_{200}/$ M $_{\odot})<15.6$。我们发现，在我们的样本P（SR）$=54\pm7$百分比的平均概率缓慢旋转。我们的研究结果表明，随着恒星质量的增加，中心星系缓慢旋转的可能性也在增加。然而，当我们研究慢旋转对主星系团晕质量的依赖性时，我们没有看到显着的关系。我们还探讨了星系团优势对中心星系慢自转的影响。具有低优势的集群与动态年轻的系统相关联。我们发现，集群优势没有显着的影响，在中央星系的慢旋转的概率。这些结果与光环质量单独决定中央星系性质的范式相冲突。
2016-11-17 astro-ph.GA
Study of galaxy morphology and merging time of two interacting galaxies under different initial rotation and orientation configurations
利用GADGET-2 N体程序，研究了两个相互作用星系（对于相同类型、不同大小和质量的$1:1$和$1:10$比质量）因引力相互作用而合并时的星系形态和合并时间。这是针对不同的初始相对取向和旋转的这些星系（相互作用模式），但具有相同的相对凸起分离和相同的相对初速度。结果发现，所产生的星系形态类似于我们宇宙中许多观测到的星系，并且一般来说，质量比为1：10的双星系系统比质量比为1：1的双星系系统具有更长的合并时间。这种差异是由于两种情况下相互作用期间质量的不同演变造成的。对于质量比为1：10的情况，全球质量最大值位于演化末期，这意味着第二个星系不断增加其质量。对于质量比为1：1的情况，全局最大值位于$t=0.35$ Gy附近，导致合并时间减少。
2020-03-26 astro-ph.GA
Age uncertainties of red giants due to cumulative rotational mixing of progenitors calibrated by asteroseismology
本研究量化了红巨星前身星在主序阶段的旋转混合对年龄测定的累积影响，发现可导致高达20%的年龄偏移，需在银河考古学中考虑。
2024-02-07 astro-ph.GA astro-ph.SR
Empirical velocity profiles for galactic rotation curves
一个统一的参数化的圆速度，准确地适合850星系旋转曲线，而不需要事先的知识的发光物质成分，也没有一个固定的暗物质晕模型，提出。一个显著的特征是，相关的引力势随着距离星系中心的距离而增加，从而产生了一个长度尺度，表明星系的有限大小，之后，根据牛顿引力恢复了参数化圆速度的开普勒衰减，使得估计星系所包围的总质量成为可能。
2017-12-11 astro-ph.GA
Helical randomization of magnetized Galactic and galaxy clusters plasmas: from magnetorotational disc dynamo to the Faraday rotation and synchrotron emission skies
该研究结合数值模拟与观测，揭示磁化银河系和星系团等离子体从确定性混沌到强湍流的转变机制，提出分布式混沌量化随机化过程，且模拟结果与观测吻合良好。
2024-11-27 astro-ph.GA
Eddington's Demon: Inferring Galaxy Mass Functions and other Distributions from Uncertain Data
我们提出了一个一般的修改极大似然（MML）方法推断生成分布函数的不确定性和有偏数据。MML估计量与所有测量误差的精确贝叶斯分层模型的解相同，但计算起来更容易，速度也快了许多个数量级。作为一个关键的应用，该方法可以准确地恢复星系的质量函数（MF），同时处理观测的不确定性（爱丁顿偏差），复杂的选择函数和未知的宇宙大尺度结构。MML方法没有分箱，并且本机考虑了少量统计和未检测。它在R软件包“dftools”中的快速实现同样适用于其他对象，如晕、群和簇，以及质量以外的可观测量。该形式主义很容易扩展到多维分布函数，例如，一个Choloniewski函数的星系质量角动量分布，也由dftools处理。该代码提供了不确定性和协方差的拟合模型参数和近似贝叶斯证据。我们使用大量的模拟调查来说明和测试的MML方法，以及强调的必要性占现代星系调查的MF观测的不确定性。
2017-12-18 astro-ph.GA
Magnetic flux density from the relative circular motion of stars and partially ionized gas in the Galaxy mid-plane vicinity
观测表明，在银河系的外部，恒星的自转相对于气体的自转要慢一些。这种差异可以归因于与星际磁场的相互作用。在一个简单的模型中，需要10微高斯量级的场，与观测值一致。这种巧合暗示了一种估算螺旋星系中磁场的工具。银河系中气体旋转的南北不对称性也可能是磁场的起源。
2016-10-24 astro-ph.GA
Revisiting Rotation Measures from the Canadian Galactic Plane Survey: the Magnetic Field in the Disk of the Outer Galaxy
法拉第旋转提供了星际介质中磁场的有价值的示踪剂;法拉第旋转测量的目录为研究银河系磁场提供了关键的观测结果。我们提出了一个新的星表的旋转措施，来自加拿大银河平面调查，涵盖了大范围的银河平面跨越52度< l < 192度，-3度< b < 5度，以及南北纬度扩展约l ~ 105度。我们已经推导出旋转措施2234源（其中4个是已知的卫星），其中75%没有以前的测量，在一个面积约1300平方度。这些新的旋转测量将银河平面这一区域的测量密度增加了两倍。
2021-02-04 astro-ph.GA
Constraining Ultra-Light Dark Matter mass with Dwarf Galaxy Rotation Curves
Chinese University of Hong Kong（香港中文大学）
本研究提出试探波函数模拟BEC核外的ULDM分布，推导旋转速度曲线，与12个矮球状星系高度吻合，将ULDM粒子质量约束在$1.8-3.2\ imes10^{-23}$eV的狭窄区间。
2025-10-14 astro-ph.GA
Bayesian Mass Estimates of the Milky Way: including measurement uncertainties with hierarchical Bayes
我们提出了一个层次贝叶斯方法估计银河系的总质量和质量分布。新的分层贝叶斯方法进一步改进了Eadie，Harris，& Widrow（2015）和Eadie & Harris（2016）提出的框架，并建立在Eadie et al（2015a，c）的初步报告基础上。该方法使用分布函数$f(\mathcal{E},L)$来模拟星系和运动学数据从卫星物体，如球状星团（GC）跟踪银河系的引力势。该方法的一个主要优点是，它不仅包括完整和不完整的数据同时在分析中，而且还纳入了测量不确定性在一个连贯的和有意义的方式。我们首先使用Eadie & Harris（2016）中假设的相同数据和幂律模型测试了分层贝叶斯框架，其中包括测量不确定性，并发现结果相似但更强的约束。接下来，我们利用新的统计框架并结合所有可能的GC数据，找到具有贝叶斯可信区域的累积质量分布。该图谱表明$4.8\times10^{11}M_{\odot}$的质量在$125$ kpc内，具有$(4.0-5.8)\times10^{11}M_{\odot}$的95\%贝叶斯可信区域。我们的研究结果还提供了所有GC的真实比能的估计。通过将这些估计的能量与具有完整速度测量的GC的测量能量进行比较，我们观察到具有完整测量的（少数）远程示踪剂可能在确定银河系的总质量估计中发挥很大作用。因此，我们的研究强调需要更多的远程示踪剂与完整的速度测量。
2017-01-16 astro-ph.GA
Origin of stellar prolate rotation in a cosmologically simulated faint dwarf galaxy
在矮星系中，恒星的长轴自转是相当罕见的，只有两个已知的本星系群中的星系显示出这样的特征（凤凰和和II）。宇宙学模拟显示，在大质量的早型星系中，长轴自转可能是由主要的合并引起的。然而，这种运动学在矮星系制度的起源只被探索使用理想化的模拟。本文利用流体动力学宇宙学方法对恒星质量介于$3\times10^5$和$5\times10^8$ M $_{\odot}$之间的矮星系进行了模拟，探讨了长旋星系的形成.在$27$矮星中，只有一个系统显示出围绕主轴的明显旋转，其罪魁祸首是$z=1.64$的主要合并，这导致了从扁圆到长轴配置的转变。有趣的是，这个星系显示出一个陡峭的金属丰度梯度，让人想起在凤凰和和II测量的：这是合并事件的结果，动态加热老的，金属贫乏的恒星，和中心集中的残余恒星形成。矮星系中的大合并为这种奇特系统的形成提供了一个可行的解释，其特征是陡峭的金属丰度梯度和长轴旋转。
2021-06-14 astro-ph.GA
Understanding the shape and diversity of dwarf galaxy rotation curves in LCDM
矮星系旋转曲线的形状和多样性与$Λ$冷暗物质（$Λ$ CDM）宇宙学中的暗物质晕明显不一致。我们使用孤立矮星系模拟的模拟数据表明，这归功于三个主要影响。首先，恒星反馈加热暗物质，导致“核心NFW”暗物质密度分布具有缓慢上升的旋转曲线。其次，如果接近最近的恒星暴，大的HI气泡会使旋转曲线失去平衡，使旋转曲线形状变形。第三，当从正面近距离观察星系时，它们的最佳拟合倾角偏高。这可能导致一个非常浅的旋转曲线，错误地暗示了一个大的暗物质核心。然而，这三个问题都可以通过改进的质量模型和仔细选择目标星系来避免。拟合我们的coreNFW模型模拟旋转曲线数据，我们表明，我们可以恢复旋转曲线的形状，暗物质晕质量$M_{200}$和浓度参数$c$在我们引用的不确定性。我们适合我们的核心NFW模型的真实数据为四个孤立的矮不规则，选择跨越广泛的旋转曲线形状。我们得到了NGC 6822和WLM的一个很好的拟合，对$M_{200}$有严格的约束，$c$与$Λ$ CDM一致。然而，IC 1613和DDO 101给出了较差的拟合。对于IC 1613，我们表明，这归因于不平衡和它的不确定的倾斜$i$ ;对于DDO 101，这归因于它的不确定的距离$D$。如果我们假设$i_{\rm IC1613} \sim 15^\circ$和$D_{\rm DDO101} \sim 12$ Mpc与目前的不确定性一致，我们能够很好地…
2016-07-01 astro-ph.GA
Toward a Zero-Parameter Model for Galaxy Rotation Curve Data
由于缺少质量问题，在标准重力下对螺旋星系的发光质量分量进行建模是一个挑战。然而，随着冷暗物质的加入，丢失的质量问题可以以理论中额外的自由参数为代价来规避。发光卷积模型（LCM）重新考虑了我们如何解释旋转曲线数据，使得多普勒频移光谱测量可以限制发光质量的发现。对于25个不同形态和大小的星系的样本，我们证明了一个相对星系曲率，可以解释失踪的质量。我们解决的LCM自由参数，我们报告的辐射源的径向密度的比率，接收星系重子质量，$1.63$的指数。在这里，我们表明，这个指数是敏感的银河系发光质量模型之一选择。然后，我们作出了第一个预测，关于银河系的质量分布在内部一个千秒差距。因此，与约束上的LCM自由参数，我们铺平了道路，为未来的工作，其中LCM将测试作为一个零参数模型来预测发光质量的旋转曲线数据。
2016-08-30 astro-ph.GA
Accuracy Diagrams for the Galactic Rotation Curve and Kinematical Distances
我们重新审视的方法，以确定银河系的旋转曲线和运动距离的径向速度和自行。我们构造“精度图”，以显示预期的不确定性的导出量，如旋转速度和运动学距离在银道面上的分布。讨论了如何根据精度图优化运动量测量源的选择。
2011-07-03 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
Galaxy Rotation Coherent with the Motions of Neighbors: Discovery of Observational Evidence
我们提出了我们的发现的观测证据之间的一致性星系旋转和邻居的平均视线运动。我们使用Calar Alto Legacy Integral Field Area（CALIFA）调查数据，并使用Python CALIFA STARLIGHT Synthesis Organizer（PyCASSO）平台和NASA-Sloan Atlas（NSA）目录进行分析。在估计了445个CALIFA星系的投影角动量矢量后，我们在视线速度与投影距离的参数空间上构建了它们的邻居星系的合成图。的亮度加权平均速度的邻居的复合径向配置文件显示了惊人的证据CALIFA星系的旋转方向和它们的邻居星系的平均运动方向之间的动力学相干性。这种动力学相干性的信号对于距离CALIFA星系800 kpc以内的邻居是显著的，当角动量在Re <R<= 2 Re时，每个CALIFA星系的光度加权平均速度都高达61.7+/-17.6 km/s（3.5 sigma显著性）。在子样本的比较中，我们发现暗的，蓝色的或运动学失调的星系比明亮的，红色的或运动学良好的星系与邻居运动表现出更强的相干性。我们的研究结果表明：（1）星系的旋转（特别是在它的外围）受到与它的邻居的相互作用的显著影响，直到800 kpc，（2）在昏暗的星系和明亮的邻居之间的相干性特别强，（3）星系相互作用经常导致内部运动失调，甚至可能是运动学上不同的核心。
2019-01-08 astro-ph.GA
Galaxy rotation curves from external influence on Schwarzschild geometry
我们提出了一个修正的Schwarzschild度量，引入了渐近平坦性的弱崩溃。度规的运动学捕获了广泛的星系旋转曲线。在此基础上，我们给出了重子Tully-Fisher关系。在这个修正度规的运动学的基础上，我们还展示了可观测宇宙的大小和普通物质含量与螺旋星系旋转曲线之间的某些联系。
2020-11-07 astro-ph.GA gr-qc
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
Effect of dark matter halo substructures on galaxy rotation curves
利用一个简单的暗物质成团模型研究了晕子结构对星系自转曲线的影响。一个暗物质晕密度配置文件开发的基础上无标度的性质，导致在星系尺度的子结构的统计自相似分布的集群。用半解析方法导出了这种团块状暗物质密度分布的旋转曲线。结果表明，晕子结构对星系速度场有显著的影响。基于晕的分形几何，这个自洽模型预测了一个NFW样的旋转曲线和无标度的旋转速度波动的功率谱。
2010-09-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
The rotation of Galaxy Clusters
提出了一种基于星系团图像上速度低于和高于星系团平均速度的成员星系分布的星系团旋转检测方法。旋转的搜索是针对具有$a/b>1.8$和BMI型团簇的平坦团簇进行的，这些团簇预期是旋转的。为了进行比较，还研究了圆形星团和NBMI型星团，第二个亮度星系与星团CD星系没有显着差异。在研究的65个星系团中，有17个是旋转的。发现对扁平星系团的探测率足够高，超过60%，而对BMI型星系团的探测率约为35%。结果表明，星系团是由巨大的原始气体云形成的，并保持了原始气体云的旋转，除非它们没有与其他星系团或星系群合并，从而阻止了旋转。
2015-10-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
Galaxy Rotation Curves as a probe of Chameleon-Screened Scalar Fields
这篇论文因错误被作者撤回。
2012-09-19 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Galaxy rotation curves incorporating relativistic mass and comparison with Keplerian velocity curves
本文利用狭义相对论中的质量公式对质量密度进行了修正，导出了轴对称星系的速度分布公式。我们采取一些合理的测试质量密度和数值计算得到的星系旋转曲线。然后，我们将这些旋转曲线从一个类似的公式没有相对论修正因子。我们发现，校正因子有一个小的暗物质一样的效果。最后，我们比较这些相应的开普勒速度曲线。我们发现，在这种情况下，有一个很大的差异，在远离银河系中心，到银河系边缘，使用我们的公式计算的曲线给出了一个明显较高的速度。
2023-02-20 astro-ph.GA gr-qc
Effects of spacetime anisotropy on the galaxy rotation curves
星系自转曲线的观测结果与牛顿理论有很大的差异。这个问题可以用时空的各向异性效应来解释。相反，时空各向异性也可能受到星系旋转曲线的约束。Finsler几何是一种本质各向异性几何。本文研究了Finsler时空中星系尺度下的时空各向异性效应。发现Finslerian模型与Milgrom的MOND模型有着密切的联系。通过对星系自转曲线进行最佳拟合，我们发现当牛顿加速度\(GM/r^2\)小于临界加速度\(a_0\)时，时空的各向异性效应变得显著.有趣的是，临界加速度\(a_0\)虽然在不同星系之间有所不同，但其数量级为\(cH_0/2π\sim 10^{-10} \rm{m\,\, s^{-2}}\)。
2013-05-26 astro-ph.GA gr-qc
Galaxy rotation curves from a fourth order gravity
虽然对星系旋转曲线平坦性的标准和最流行的解释是暗物质，但在现阶段，我们不能排除基于修正的引力定律的解释，它在太阳系尺度上与牛顿引力一致，但在更大的长度尺度上与它不同。例子包括Modified Newtonian Dynamics（MOND）和Scalar-Tensor-Vector Gravity（STVG）。在这里，我们报告的四阶修改的泊松方程产生相同的汤川型修改的牛顿引力STVG，并可以解释平坦的星系旋转曲线的大样本的星系，一旦两个参数的特定值已被选定。我们推测这个修改后的泊松方程的两个可能的起源：第一，一个可能的四阶修改的广义相对论，第二，四极引力极化诱导的星系，因为拉邻近星系。
2012-06-14 astro-ph.GA gr-qc
Rotation Dynamics of a Galaxy with a Double Mass Distribution
旋涡星系的旋转动力学模型使用两个质量分布的总和：一个球形隆起和一个薄盘。代表这些质量分布的密度函数是从星系的总角动量和已知的旋转曲线计算出来的。当球密度函数和盘密度函数都假定是光滑的，并且在星系边缘以外的地方取零值时，得到了一个唯一的解。此外，计算的密度函数表明，恒定的旋转曲线，从一个接近指数的光度分布与暗物质分布如下的发光物质，而不需要修改的牛顿动力学。螺旋星系中分子氢的实验探测证实了重子质量分量的存在，这与用该模型获得的结果一致。有人提出，暗物质不一定是奇异的非重子物质。相反，它可以由分子氢和凝聚态物质组成。
2012-10-06 astro-ph.GA physics.comp-ph
Elongated Gravity Sources as an Analytical Limit for Flat Galaxy Rotation Curves
从开普勒第三定律和中心质量的预期来看，螺旋星系旋转曲线的平坦化是不自然的。然而，有趣的是，与半径无关的速度是人们在少一个维度上所期望的。在我们的三维空间中，如果在星系中心之外，引力势对应于一个非常长的椭球体、细丝、弦或其他垂直于银道面的圆柱形结构，那么旋转曲线是自然的。虽然有观测证据（和数值模拟）表明在大尺度上存在着星系结构，但这还没有在与星系大小相对应的尺度上进行过讨论。然而，如果假设是暂时采用，重子塔利-费舍尔关系的标度指数，由于可见物质的吸积晕出来合理的是4。至少，这个分析极限表明，模拟产生长晕将提供一个更好的整体适合小规模的星系数据。
2021-09-16 astro-ph.GA gr-qc
Constraining the Rotational Kinematic Sunyaev-Zel'dovich Effect in Massive Galaxy Clusters
我们使用斯隆数字巡天（SDSS）中确定的旋转星系团样本来约束普朗克数据中的旋转运动学Sunyaev-Zel'dovich（rkSZ）效应。我们从去除热SZ信号的普朗克宇宙微波背景（CMB）图中提取了以星团为中心的切割图。使用以前的限制从星系的运动确定的集群旋转矢量，我们适合的振幅的rkSZ效应的CMB切口，边缘化的参数描述集群电子分布。我们还采用了一种替代的，较少依赖模型的方法来测量的rkSZ信号，涉及测量的偶极子诱导的rkSZ在旋转速度为导向的CMB堆栈。在这两种情况下，我们发现大致$2σ$证据的rkSZ信号符合预期的幅度和形态。我们评论的rkSZ信号的测量的未来方向。
2019-04-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
Faraday Rotation Measure Dependence on Galaxy Clusters Dynamics
通过对不同动力学状态下星系的法拉第旋转测量，研究了星系团中的磁场。我们确认，磁场存在于这些系统中，并分析放松和非放松的样品之间的差异，其固有的法拉第旋转测量之间的色散。我们发现，这种RM色散的增加和更高的RM重叠频率的非弛豫集群。这一事实表明，一个大规模的物理过程中涉及的性质的非弛豫系统和可能的去极化效应存在于松弛的。我们表明，动态非弛豫系统可以增强磁场大的相干长度。相反，松弛系统的结果表明，小规模发电机可以是一个主要的机制，维持磁场，导致内在的去极化。
2019-05-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
Machian Gravity: Modeling Rotation Curves and Radial Acceleration in the SPARC Galaxy Sample
Oridigm Inc.（Oridigm公司）
本文提出利用麦克斯韦引力理论解释星系旋转曲线，通过分析SPARC数据库中的星系样本，确定每个星系的最佳参数并拟合观测数据，发现特征加速度尺度与MOND相似。
2026-01-07 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
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
Galaxy cluster's rotation
我们研究可能的旋转星系团，开发，测试和应用一种新的算法，它确定旋转，如果这样的确实存在，以及它的旋转中心，其轴的方向，旋转速度的幅度，最后，顺时针或逆时针方向旋转的天空平面上。为了验证我们的算法，我们构建现实的Monte Carlo模拟旋转集群，并确认我们的方法提供了强大的旋转指示。然后，我们将我们的方法应用于一个样本的阿贝尔星系团与z<~0.1的成员星系从斯隆数字巡天（SDSS）DR 10光谱数据库中选择。在排除了一些子结构集群，这可能会提供错误的旋转指示，并考虑到预期的分数错误识别的相干子结构的旋转速度，由我们的蒙特卡罗模拟分析，我们发现，我们的集群旋转的23%下一组严格的标准。放松严格的标准，在引入虚假的旋转指示的代价，我们发现这个分数增加到~ 28%。我们关联我们的旋转指标与集群的动力学状态，无论是由他们的Bautz-Morgan型或由他们的X射线等照度线形状，并发现那些集群显示旋转在1.5小时-1 70 Mpc的意义，他们的旋转是有关的动态年轻阶段的团簇形成，但在最初的各向异性吸积和合并已经完成。最后，在星系团中发现旋转模式可能导致修正动力学星系团质量计算的必要性。
2016-12-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
Statistics Meet Systematics: Resolution of the Massive Early JWST Galaxy Tension
University of California—Irvine（加州大学欧文分校）
研究通过结合线性功率谱与星系增长效率，探讨JWST发现的高红移大质量星系对ΛCDM模型的影响，发现系统误差使效率与早期星系形成模型更一致。
2026-04-25 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
