The intervelocity of galaxy pairs in $Λ$CDM -- The observed velocity peak at ~130 km/s is not unique to MOND
对成对星系的观测研究发现，它们的视线速度差表明，在它们的三维速度分布中，在130-150公里/秒处存在一个峰值。有人认为，在宇宙学的标准模型$Λ$ CDM中，星系对不应该表现出这样的中间速度峰值，而修正的牛顿动力学（MOND）预测了这样的成对星系的首选中间速度。然而，尚未采用与观察性研究相同的选择标准和方法与$Λ$ CDM进行直接比较，因此比较的基础不确定。为了纠正这一点，我们调查了$Λ$ CDM的潜在挑战，确定是否存在类似的星系对内的IllustrisTNG-300宇宙学模拟观察到的中间速度峰值。我们根据观测研究的选择标准确定星系对，测量它们的投影速度差，并分析模拟中该星系对样本的去投影和全速度差。我们恢复一个deprojected intervelocity峰值在~130公里/秒的星系对从模拟中选择。在模拟中的对可用的全部三维速度信息也揭示了对这种中间速度的明显偏好。星系对之间的中间速度峰值似乎不是MOND独有的特征，但也存在于$Λ$ CDM中。因此，它不能被声称是一个独特的成功，任何一个理论超过其他。将星系对的相互速度发展成低加速度区域的重力测试，将需要更详细的研究，以确定模型中可测量的差异。
2022-07-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Challenge to MOND from ultra faint dwarf galaxies
低加速度下的修正牛顿动力学（MOND）在解释星系平坦的自转曲线以及星系的重子含量与它们的观测圆速度之间的关系（称为重子Tully-Fisher关系（BTFR））方面具有惊人的能力。MOND模型不能解释观测到的超暗矮星系的速度色散，其理由是超暗矮星系比冷暗物质模型更容易发生潮汐破裂。我们证明：（i）潮汐内部加速度在UFD的比例是非常低的，（ii）有没有相关性之间的偏差UFD从MOND的预测作为潮汐敏感性的函数，（iii）最近的约束盖亚自行分析的轨道参数的UFD加剧了挑战MOND。特别是，盖亚的数据表明大熊座I正在经历一次最近的落入银河系的光环，它与MOND在7- $σ$水平上的不一致不能归因于它是一颗早期的落入卫星。此外，来自Gaia DR 2的新数据表明Willman I具有所有UFD中最小的偏心轨道，并且它在4- $σ$水平上偏离MOND不能归因于先前建议的高偏心轨道。最后，鉴于杜鹃座III是唯一观测到的显示潮汐特征的UFD，网穴II和Segue I是另外两个可能挑战MOND的UFD，因为它们与杜鹃座III的银河系中心距离相当，但没有显示潮汐特征。宽双星是否膨胀了UFD的速度色散仍然是一个有待解决的问题，未来的多历元观测。
2021-06-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
MOND: time for a change of mind?
这是一个半流行的帐户MOND范式和它的比较与竞争的牛顿动力学加CDM范式。它最近发表在以色列物理学会的在线杂志IYA 2009期上。
2009-08-26 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Cherenkov radiation from stars constrains hybrid MOND dark matter models
我们提出了一种新的方法来约束暗物质的观测替代模型。具体来说，我们认为混合模型中，冷暗物质（CDM）的现象在宇宙尺度和修改牛顿动力学（MOND）的现象在银河系尺度上共享一个共同的起源。最近提出了各种这样的模式。它们通常包含一个直接与物质耦合的模式（MOND），并具有非相对论声速（CDM）。这使得即使是像恒星这样的非相对论性物体也会通过切伦科夫辐射失去能量。这不寻常大多数修正的引力模型都有相对论声速，因此只有高能宇宙射线才会发出切伦科夫辐射。我们讨论的后果，这种切伦科夫辐射从恒星。
2022-10-26 astro-ph.GA gr-qc
Influence of the cosmic repulsion on the MOND model of the Magellanic Cloud motion in the field of Milky Way
在冷暗物质（CDM）晕模型的框架下，最近的研究表明，宇宙斥力对银河系引力场中麦哲伦云（MC）的运动有非常重要的影响.然而，有一个替代CDM晕解释的旋转曲线在旋涡星系的外围，基于修正牛顿动力学（MOND）。因此，我们在MOND理论的框架下研究了宇宙斥力在确定MC运动中的作用。我们的结果表明，在MOND框架中的宇宙斥力的影响，无论是小的和大的MC的运动也是非常显着的，但它是一个不同的字符比在CDM晕模型的框架。此外，我们表明，在CDM晕和MOND模型的框架中的MC运动是subtantially不同的，可以作为这些根本不同的方法来解释与星系和卫星星系的运动有关的现象的测试。
2013-12-03 astro-ph.GA
Explaining the formation of bulges with MOND
在冷暗物质（CDM）范式中，无论大小星系合并，或通过早期宇宙中的星团盘，在那里团块被动力学摩擦推向中心，都很容易形成凸起。此外，具有更圆盘状形态和运动学的伪凸起可以通过酒吧的长期演化形成得更慢，其中共振恒星被提升到平面外，呈花生/盒子形状。因此，在CDM宇宙学模拟中，很难找到一个无球星系，而它们在局部宇宙中却经常被观察到。另一种关于质量缺失问题的模型则呈现出不同的图景。在MOND（改进的牛顿动力学）中，星系合并的频率要低得多，因为没有暗物质晕减少了两个星系之间的动力学摩擦。此外，虽然星团星系导致CDM中快速的经典凸起形成，但在早期宇宙星系中与MOND的低效动力学摩擦阻止了团块在中心合并在一起形成球状体。这导致不太频繁和不太大的经典凸起。MOND中的条更频繁和更强，并且具有更恒定的模式速度，这显著地修改了伪凸起形态。假凸起的分数预计将占主导地位的MOND。
2015-01-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
The distribution of relative proper motions of wide binaries in GAIA DR2: MOND or multiplicity?
我们研究了广泛的二进制先前组装GAIA DR2数据的天空相对速度的分布，并专注于显然未绑定系统的高速尾部的起源，这可能被解释为非牛顿引力在弱场极限的证据。我们认为，这条尾巴，而不是解释人口的隐藏三元组，即情况下，其中一个组成部分的宽二进制本身是一个封闭的二进制未解决的GAIA数据。在这种情况下，内对的光心相对于其重心的运动影响了宽对的表观相对自行，并可以使实际上结合的对看起来不结合。我们发现，观察到的分布的一般形状可以使用简单的观察动机的假设，隐藏的三元组的人口再现。
2019-10-22 astro-ph.GA astro-ph.SR
Testing Modified Gravity with Wide Binaries in GAIA DR2
最近的几项研究表明，非常宽的双星可以为试图模拟暗物质的修正引力理论提供一个有趣的测试;根据标准的暗物质理论，这些系统应该几乎是牛顿的，而MOND类理论的预测是明显不同的，如果各种观测问题可以克服的话。在这里，我们探讨了从最近的GAIA DR 2数据发布的测试的观测应用：我们选择了一个大样本的$\sim 24,000$候选宽双星距离$< 200$秒差距和大小$G < 16$从GAIA DR 2，估计组件质量使用的主序星质量-光度关系。然后，我们比较两两相对投影速度的频率分布，（相对于圆形轨道值）作为预计分离的函数;这些分布在接近牛顿预期的值处显示出明显的峰值，以及延伸到大得多的速度比的长“尾部”;“尾”比由具有随机位置的DR 2构建的对照样品中的“尾”多得多，因此其来源不清楚。将速度直方图与模拟数据进行比较，我们得出结论，没有外场效应的类似MOND的理论与观测数据强烈不一致，因为它们预测的峰移与数据明显不一致;用外场效应检验MOND类理论目前还不是决定性的，但随着对高速尾翼的模拟或理解的改进，和额外的光谱数据。
2019-10-01 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
How Close Dark Matter Halos and MOND Are to Each Other: Three-Dimensional Tests Based on Gaia DR2
为了区分不同的银河系引力位模型，我们进行测试的基础上的动力学数据的盖亚DR 2天体测量，在大范围的$(R,z)$位置。在给出允许三个运动积分的Jeans方程的完全形式的基础上，我们用独立的$R$ -和$z$ -方向方程作为两个判别器（$T_R$和$T_z$）.我们应用宾尼等人提出的径向和垂直速度弥散的空间分布公式，并成功地将其推广到方位角分量$σ_θ(R,z)$和$V_θ(R,z)$ ;在有限的观测空间分辨率下，解析形式避免了Jeans方程计算中数值微分所造成的数值伪影，更重要的是减少了银盘中运动学子结构的影响。事实证明，尽管目前的运动学数据能够拒绝莫法特的修正引力（更不用说牛顿重子模型），米尔格罗姆的MOND仍然没有被拒绝。事实上，无论使用哪种示踪剂或哪种有意义的密度分布，调用球形暗物质（DM）晕的仔细校准的基准模型和MOND几乎在所有空间位置都与数据一致（除了可能在低$|z|$位置都有各自的问题）。因为在我们使用的准线性MOND模型中根本没有自由参数，而重子参数实际上在DM背景下被微调，这样一个有效的等价性是令人惊讶的，并且可能会引发两种范式的超越综合。
2022-11-23 astro-ph.GA
Non-standard baryon-dark matter interactions
在总结了冷暗物质（CDM）和修正牛顿动力学（MOND）范式在不同恒星系统中各自的优点后，我们研究了在螺旋星系中，重子物质和暗物质之间的非标准相互作用是否可以在河外尺度上重现CDM的成功，同时使重子物质有效地服从MOND场方程。
2009-06-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
A novel Cherenkov radiation constraint for hybrid MOND dark matter models
修正的重力模型通常包含耦合到正常物质的模式，并以略低于光速的速度传播。高能宇宙射线由于切伦科夫辐射而损失能量，这限制了这些模型。这也适用于一些MOND（修正的牛顿动力学）模型。然而，这些约束是很难精确的，因为MOND是固有的非线性，因为结果可能取决于这些模型的特定的高加速度行为，即MOND制度之外的行为。近年来，各种各样的混合MOND暗物质模型被提出，其中宇宙尺度上的冷暗物质（CDM）现象和星系尺度上的MOND现象有着共同的起源。这种模型通常包含一个直接与物质耦合的模式（MOND），但具有非相对论声速（CDM）。因此，即使是像恒星这样的非相对论性物体也可以发出引力切伦科夫辐射。我们计算了相关的能量损失的下限。我们使用一个受控的近似，只依赖于这些模型的MOND制度。我们将我们的结果应用到三个具体的模型：对于原始的超流暗物质模型（SFDM），我们排除了一部分的参数空间，包括最常用的参数。对于两个领域的SFDM，我们发现没有约束，因为相关模式的物质耦合被抑制混合。对于最近提出的模型由Skordis和Zavioconnik，我们发现没有约束，因为在非静态的情况下，物质耦合被抑制。
2022-09-13 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
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
Modeling Nearly Spherical Pure-bulge Galaxies with a Stellar Mass-to-Light Ratio Gradient under the $Λ$CDM and MOND Paradigms: I. Methodology, Dynamical Stellar Mass, and Fundamental Mass Plane
我们进行球形牛仔裤模拟的近圆形的纯核星系从ATLAS $^{\rm 3D}$样本。我们的建模允许梯度的恒星质光比（$M_\star/L$）通过分析处方参数化与“梯度强度”$K$介绍，以适应任何可行的梯度。我们使用广义Osipkov-Merritt模型的速度色散（VD）各向异性。我们生产的Monte Carlo模型集的基础上的恒星VD配置文件下的$Λ$ CDM和MOND范式。在这里，我们描述的星系数据，经验输入，并获得蒙特卡罗集的建模过程。然后，我们提出了投影的动态恒星质量，$M_{\rm \star e}$，在有效半径$R_{\rm e}$，和基本质量平面（FMP）作为$K$的函数。我们发现$K$依赖性质量相对于ATLAS $^{\rm 3D}$报告的质量的比例为：$\log_{10} \left[M_{\star{\rm e}}(K)/M_{\star{\rm e}}^{\rm A3D} \right] = a' + b' K$与$a'=-0.019\pm 0.012$和$b'=-0.18\pm 0.02$（$Λ$ CDM），或$a'=-0.023\pm 0.014$和$b'=-0.23\pm 0.03$（MOND），用于$0\le K < 1.5$。FMP的系数与维里期望一致，只有零点尺度与$K$一致。阿特拉斯$^{\rm 3D}$星系的$K$的中值是$\langle K\ra…
2018-05-31 astro-ph.GA
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
Milky Way dark matter distribution or MOND test from vertical stellar kinematics with Gaia DR3
本研究利用Gaia DR3的6D恒星运动学数据，通过金斯方程分析银河系银道面附近的动力学质量，发现球形暗物质晕、MOND模型及纯可见物质模型均与数据相符，同时排除了盘状暗物质模型。
2024-12-12 astro-ph.GA
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
Modeling Nearly Spherical Pure-Bulge Galaxies with a Stellar Mass-to-Light Ratio Gradient under the $Λ$CDM and MOND Paradigms: II. The Orbital Anisotropy of Slow Rotators within the Effective Radius
本文研究了24个ATLAS $^{\rm 3D}$纯核星系中恒星速度色散在有效半径$R_{\rm e}$内的各向异性，其中16个是运动学慢旋星系。我们允许的球形各向异性参数$β$径向变化，并允许通过参数$K$的恒星质量-光比（$M_\star/L$）的径向梯度较早介绍。SR的中值各向异性取决于$K$，如下所示：具有$a=0.19\pm 0.05$的$\langleβ_{\rm m}\rangle = a + b K$，$b=-0.13\pm 0.07$（$Λ$ CDM）或$a=0.21\pm 0.05$，$b=-0.26\pm 0.08$（MOND），其中$β_{\rm m}$是指径向平均量。在$Λ$ CDM范例下，该缩放与$\langle f_{\rm DM}\rangle = (0.16\pm 0.03) +(0.31\pm 0.06) K$的缩放相关联，其中$f_{\rm DM}$是指$r=R_{\rm e}$球体内的DM分数。对于$K=0$（常数$M_\star/L$），我们得到径向偏置的结果与$\langleβ_{\rm m}\rangle \approx 0.2$与以前的结果一致。然而，在$0 < K < 1.5$上边缘化产生具有$\langle f_{\rm DM}\rangle = 0.35 \pm 0.08$的$\langleβ_{\rm m}\rangle = …
2019-02-25 astro-ph.GA
High-Precision Differential Radial Velocities of C3PO Wide Binaries: A Test of Modified Newtonian Dynamics (MOND)
The Ohio State University（俄亥俄州立大学）；Max-Planck-Institut für Astronomie（马克斯·普朗克天文学研究所）
通过高精度径向速度测量，C3PO宽双星研究检验了MOND理论，发现现有a0值与观测结果存在矛盾。
2026-10-07 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
The distinguishing factor for gravity models: stellar population synthesis
米尔格罗姆（MOND）、莫法特（MOG）和CDM方案的替代引力都模拟了具有合理细节的螺旋旋转曲线。然而，他们在预测星系的恒星质光比（$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
Structure of the equivalent Newtonian systems in MOND N-body simulations. Density profiles and the core-cusp problem
本研究在MOND框架下利用等效牛顿系统概念，通过N体模拟研究星系形成，发现暗物质密度多呈核心结构，与ΛCDM预期的尖点不符，支持MOND解释核心-尖点问题。
2023-08-28 astro-ph.GA
Strong constraints on the gravitational law from $Gaia$ DR3 wide binaries
Scottish Universities Physics Alliance, University of Saint Andrews（圣安德鲁斯大学）；The School of Physical and Chemical Sciences, Queen Mary University of London（伦敦大学玛丽女王学院）；Université de Strasbourg, CNRS UMR 7550, Observatoire astronomique de Strasbourg（斯特拉斯堡大学）；European Southern Observatory（欧洲南方天文台）
利用Gaia DR3的8611个宽距双星数据，通过轨道积分和统计比较，以19σ置信度支持牛顿引力，以16σ排除MOND，表明MOND需在小尺度上修改。
2026-09-29 astro-ph.GA astro-ph.SR
ΛCDM with baryons vs. MOND: the time evolution of the universal acceleration scale in the Magneticum simulations
修正牛顿动力学（MOND）是标准冷暗物质（CDM）范式的替代方案，CDM范式提出了在低加速度下牛顿运动定律的改变，其特征在于通用加速度标度a_0。它试图解释星系自转曲线的观测，并预测星系中重子和总加速度的特定标度关系，称为旋转加速度关系（RAR），它可以等效地表述为质量离散加速度关系（MDAR）。这些关系在观测数据中的出现，例如宇宙质量，导致了在使用标准ΛCDM模型的宇宙学模拟中存在类似关系的研究。在这里，我们报告的RAR和MDAR的存在类似于预测的MOND在ΛCDM使用大样本的星系提取的宇宙学，流体动力学模拟（Magneticum）。此外，利用不同红移的磁层星系，通过拟合MOND力定律，得到了加速度参数a_0随宇宙时间演化的预测。在Magneticum中，a_0的最佳拟合被发现从红移z = 0到z = 2增加约3倍。这提供了一个强有力的测试，从宇宙学模拟来区分MOND和ΛCDM观测。
2022-10-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Detecting Dark Matter Substructures around the Milky Way with Gaia
冷暗物质（CDM）理论是现代宇宙学和天体物理学的支柱，它预言了银河系周围存在大量无星暗物质晕。然而，这些“黑暗”子结构的明确观测证据仍然难以捉摸。在这里，我们提出了一种检测方法的基础上小，但可检测的，速度变化的轨道子结构强加在MW磁盘上的恒星。使用高分辨率的数值模拟，我们估计，新的太空望远镜盖亚应该检测到一些无星子结构的运动学特征提供CDM范式持有。这样的测量将在低质量尺度上对原始物质的功率谱提供前所未有的限制，并提供对暗物质的粒子物理性质的新处理。
2014-10-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
The distribution and morphologies of Fornax Cluster dwarf galaxies suggest they lack dark matter
本文通过天炉座深场巡天数据与模拟对比，发现矮星系潮汐破坏阈值与MOND预测一致而与ΛCDM不符，表明天炉座矮星系可能缺乏暗物质。
2024-11-21 astro-ph.CO 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
Imprint of the galactic acceleration scale on globular cluster systems
本文报道了17个早型星系（ETG）样本中球状星团（GC）系统的密度分布在恒星施加的引力加速度等于由径向加速度关系（MOND）已知的星系加速度标度$a_0$的半径处出现了突变。与银河系中其他特征半径的匹配并不那么接近。我们在$Λ$ CDM模型和MOND的框架内提出了可能的解释。我们发现初步的证据表明，在$Λ$ CDM的背景下，GC揭示不仅通过丰富的GC系统的暗晕的质量，但也通过GC系统的破裂半径的浓度。
2019-08-13 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
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
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
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
Hooks & Bends in the Radial Acceleration Relation: Discriminatory Tests for Dark Matter and MOND
本研究利用FIRE-2模拟发现RAR中的向下钩状和弯曲特征，这些特征在MOND的修正惯性理论中难以解释，但在有核暗物质晕的ΛCDM模型中自然出现，为判别暗物质与MOND提供新检验。
2024-03-19 astro-ph.GA
Low-Acceleration Gravitational Anomaly from Bayesian 3D Modeling of Wide Binary Orbits: Methodology and Results with Gaia Data Release 3
本研究开发贝叶斯三维轨道建模方法，利用Gaia DR3的312个宽双星样本探测低加速度引力，发现低加速度下存在明显引力异常，且MOND区间结果与修正牛顿动力学理论预测一致。
2025-05-17 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
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
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
Gaia-DR2 extended kinematical maps. Part III: Rotation curves analysis, dark matter, and Modified Newtonian dynamics tests
最近的统计解卷积方法产生了日心距离范围内的扩展运动学图，比盖亚协作基于相同数据分析的运动学图大两到三倍。本文利用这类映象导出了银河平面内和离平面区的自转曲线，并分析了密度分布。通过假设静止平衡和轴对称，我们使用金斯方程推导出旋转曲线。然后，我们将其与密度模型相拟合，该模型包括暗物质和MOND（修正的牛顿动力学）理论的预测。由于银河系表现出偏离轴对称和平衡，我们还考虑了修正的金斯方程。为了计算这样的修正，我们运行了N体模拟盘星系的实验，从平衡的偏离作为到中心的距离的函数变得更大。用Jeans方程构造的银河系外盘自转曲线对$R$和$z$的依赖性很低，与暗物质晕模型和MOND模型都能很好地拟合。在偏离平衡和轴对称的系统的情况下，应用Jeans方程导出旋转曲线引入了系统误差，该系统误差作为平均径向速度的幅度的函数而增长。在银河系的情况下，我们可以观察到径向速度的幅度达到$\sim 10\%$的方位角一个在$R\approx 20$ kpc。基于这个条件，使用从金斯方程获得的旋转曲线来计算质量可能会高估其测量值。
2020-07-29 astro-ph.GA
Theoretically motivated dark electromagnetism as the origin of relativistic MOND
本文提出暗电磁学作为相对论MOND的起源，类比电弱对称性破缺，以质量平方根为源电荷，解释费米子质量比和MOND现象，并认为其与冷暗物质不可区分。
2024-03-14 astro-ph.CO 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
Comparing dark matter and MOND hyphotheses from the distribution function of A, F, early-G stars in the solar neighbourhood
本文利用太阳邻域A、F、早型G星的垂直位置和速度分布，比较暗物质与MOND假说，发现暗物质密度约为0.01–0.07 M⊙ pc⁻³，MOND加速度参数a₀为(1.26±0.13)×10⁻¹⁰ m s⁻²，贝叶斯因子平均值约0.1，表明数据未强烈支持任一假说。
2024-10-23 astro-ph.GA
Galactic orbital motions in the Dark Matter, MOdified Newtonian Dynamics and MOdified Gravity scenarios
我们用数值方法同时积分了MOND、MOG和CDM中麦哲伦云（MC）的运动方程（-1 <= t <= +1 Gyr），看看至少在原则上是否有可能区分它们（简略版）。
2009-10-01 astro-ph.GA gr-qc
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
Dark matter -- Modified dynamics: Reaction vs. Prediction
暗能量-冷暗物质范式（$Λ$ CDM）已经得到了广泛的接受，因为它解释了在宇宙微波背景辐射中观察到的各向异性模式，在可检测物质中观察到的大尺度不均匀性分布，以及宇宙的整体膨胀历史。进一步{ \it假设}，宇宙暗物质组分在束缚天文系统的尺度上聚集，从而解释了观测到的直接可检测（重子）质量和总牛顿动力学质量之间的差异。在这方面的范式失败;它是证伪的存在一个简单的算法，修改牛顿动力学（MOND），它不仅解释了一般的天文系统的标度关系，但相当精确地预测有效的引力加速度在这样的对象从观测到的分布可检测重子物质-所有这一切与一个额外的普遍参数具有单位的加速度。在这个亚哈勃尺度上，暗物质假说基本上是反应性的，而MOND则是成功的预测性的。
2019-12-02 astro-ph.GA gr-qc
On the absence of backsplash analogues to NGC 3109 in the $Λ$CDM framework
矮星系NGC 3109的后退速度比$Λ$ CDM对8 Mpc内的本星系群和外部星系群的计时参数分析中预期的快105 km/s（Banik \& Zhao 2018）。如果这个少体模型准确地代表了$Λ$ CDM中的长程相互作用，那么这种高速度表明NGC 3109是一个后溅星系，它曾经在银河系的维里半径内，然后被弹射出银河系。我们发现，像NGC 3109这样大质量（$\geq 4.0 \times 10^{10} M_\odot$）和遥远（$\geq 1.2$ Mpc）的回溅物是非常罕见的，没有一个在与前一个宿主的相互作用中也获得了能量。这可能是由于动力学摩擦。由于我们确定了13225个类似于银河系或M31的宿主星系，我们得出结论，假设NGC 3109是一个后溅星系会导致$>3.96σ$与$Λ$ CDM中预期的后溅星系分布紧张。我们表明，暗物质的唯一版本的TNG 300产生大致相同的结果，证明其稳健性如何重子物理建模。相反，如果NGC 3109不是一个后挡板，与$Λ$ CDM的一致性将需要3D时间参数分析，以105公里/秒的速度为这个相当孤立的矮星，我们认为这是不可能的。我们讨论了NGC 3109和本星系团卫星飞机在MOND背景下的一种可能的替代方案，其中银河系和M31在$7-10$ Gyr前有过近距离飞越。
2021-05-10 astro-ph.CO 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
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 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
The phenomenology of the external field effect in cold dark matter models
在广义相对论中，自引力系统在外部引力场中自由落体时的内部动力学不应依赖于外部场的强度。最近的工作声称使用星系旋转曲线数据的“外场效应”（EFE）的统计检测。我们发现，在旋转曲线分析的不确定性和不准确性在公布的基于模拟的外部场估计妥协的意义声称EFE检测。我们进一步分析表明，一个定性相似的统计信号，事实上，预计在$Λ$ -冷暗物质（$Λ$ CDM）宇宙没有任何违反强等效原理。相反，这种信号的出现仅仅是因为星系聚集强度和星系内在属性之间的内在相关性。我们明确地证明了在一个$Λ$ CDM宇宙的重子化模拟目录的效果。虽然类EFE信号的检测本身并不是GR之外物理学的证据，但我们的工作表明，外部场强与径向加速度关系的形状之间的类EFE相关性的$\textit{sign}$可用于探索新的物理学：例如，在MOND中，预测的符号与我们的$Λ$ CDM模拟中的符号相反。
2022-09-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
Evidence of a population of dark subhalos from Gaia and Pan-STARRS observations of the GD-1 stream
来自$\textit{Gaia}$卫星的新数据与Pan-STARRS测量的精确测光相结合，使我们能够准确地估计GD-1流的特性。在这里，我们分析了GD-1流中的恒星密度扰动，并表明它们不可能是由于已知的重子结构，如巨大的分子云，球状星团，或银河系的酒吧或螺旋臂。联合分析GD-1和GD-5流反而需要质量为$\approx 10^{7}$至$10^9 \ M_{\rm{\odot}}$的暗子结构群。我们推断的总丰度的黑暗subhalos标准化的冷暗物质$n_{\rm sub}/n_{\rm sub, CDM} = 0.4 ^{+0.3}_{-0.2}$（$68 \%$），这对应于一个质量分数包含在subhalos $f_{\rm{sub}} = 0.14 ^{+0.11}_{-0.07} \%$，兼容的流体动力学模拟的预测冷暗物质与重子。
2021-01-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
The phantom dark matter halos of the Local Volume in the context of modified Newtonian dynamics
我们探讨的米尔格罗米亚引力（MOND）在本地宇宙的预测，考虑的"幻影"暗物质（PDM），将源MOND引力场在牛顿引力的分布，允许一个简单的比较与暗物质框架。为此，我们专门处理准线性版本的MOND（QUMOND）。我们计算的“恒星（幻影）晕质量关系”（SHMR），一个单调增加的幂律类似的SHMR观测推导出的螺旋星系旋转曲线在牛顿的上下文中。我们表明气体与（幻影）晕质量的关系是平坦的。我们生成一个地图的本地体积在QUMOND，突出了遥远的星系团，特别是处女座的重要影响。这使我们能够探索的SHMR和PDM的平均密度在本地体积，$Ω_{\rm pdm} \approx 0.1$，低于平均冷暗物质密度在$Λ$ CDM宇宙星系周围的散射。我们提供了一个模型的银河系在其外部领域的MOND的背景下，我们比较观测估计的逃逸速度曲线。最后，我们突出了与外部场效应有关的特殊功能，在每个星系的郊区的负PDM密度区的形式，并测试一个新的解析公式计算星系旋转曲线中存在的外部场在QUUMOND。虽然我们表明，负PDM密度区将难以动态检测，但我们量化了它们在$z \sim 0.3$下可能为晶状体产生的弱透镜信号。
2021-09-21 astro-ph.GA
Internal kinematics of GAIA DR3 wide binaries: anomalous behaviour in the low acceleration regime
本文利用GAIA DR3数据研究宽双星内部运动学，发现高加速度区域符合牛顿预期，而低加速度区域出现显著偏离，从而确认了非牛顿引力现象。
2023-07-26 astro-ph.CO astro-ph.GA physics.class-ph
Detecting Triaxiality in the Galactic Dark Matter Halo through Stellar Kinematics II: Dependence on Dark Matter and Gravity Nature
最近的研究表明，银河系的全球潜力可能是非球形的。在这种情况下，银河系的聚集过程可能留下了持久的恒星晕运动学化石，这是由于暗物质晕的形状，可能是由轨道共振产生的。我们进一步研究这种可能性，考虑现在的潜在模型进一步远离$Λ$ CDM晕，像标量场暗物质晕，MOND，并包括其他几个因素，可能模仿的出现和永久性的运动群，如，一个球形和三轴晕与嵌入磁盘的潜力。我们发现，无论密度分布（DM性质），运动组只出现在存在的三轴晕势。对于类似MOND的引力理论，不存在运动学结构。我们的结论是，这些运动恒星群的检测可以证实预测的三轴性暗晕在宇宙学星系形成的情况。
2015-03-19 astro-ph.GA
Galactic Sun's motion in the Cold Dark Matter, MOdified Newtonian Dynamics and MOdified Gravity scenarios
我们数值积分的太阳在银河系中心直角坐标系中的运动方程的-4.5 Gyr <= t <= 0的冷暗物质（CDM）晕的两种不同的模型，在修改的牛顿动力学（MOND）和修改的重力（MOG）没有诉诸CDM。所用的初始条件来自于对太阳在银河系（MW）中三维运动的最新运动学测定，即假设静止地方标准（LSR）的旋转速度为最近的值Θ_0=268 km s^-1，IAU推荐的值为Θ_0=220 km s^-1;假设太阳位于距离银河系中心（GC）8.5 kpc处。对于Θ_0=268 km/s^-1，太阳的诞生时间为4.5 Gyr前，应该发生在银河系中心距离很大的地方（12-27 kpc，取决于所用的模型），而对于Θ_0=220 km/s^-1，几乎所有的模型都认为太阳的诞生时间大约为8.8-9.3 kpc。积分后的轨道远不是圆形的，特别是在Θ_0=268 km s^-1的情况下，并且与CDM模型的结果不同，CDM模型得到的太阳轨道的空间扩展最广。
2009-08-19 astro-ph.GA gr-qc physics.space-ph
Around The Way: Testing $Λ$CDM with Milky Way Stellar Stream Constraints
最近对银河系5和GD-1潮汐流的分析表明，银河系内部的暗物质晕接近于球形，与宇宙结构形成的无碰撞N体模拟的预测相矛盾。我们使用厄里斯模拟测试相结合的耗散物理和层次结构的形成是否可以产生银河系般的星系，其暗物质晕匹配的潮汐流约束GD-1和GD-5集群。我们使用模拟的厄里斯星系的动力学模型来产生GD-1和1955潮汐流的许多实现，边缘化的集群银河系中心的位置和速度的观测不确定性，并与观测约束比较。我们发现，重子和暗物质贡献的厄里斯的总密度和潜力满足现有的银河系恒星流数据的约束，因为重子都轮和重新分配的暗物质在星系的耗散形成，并提供一个集中的质量分布，轮内部潜力。厄里斯暗物质晕或球形Navarro-Frenk-White暗物质在模拟流数据时工作得很好。相比之下，等效的暗物质-只有ErisDark模拟产生一个长晕，不能再现所观察到的流数据。正在进行的盖亚任务将提供决定性的测试之间的一致性$Λ$ CDM和银河系流，并应区分像厄里斯和更多的球形晕模型。
2018-04-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
