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
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
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
A constant characteristic volume density of dark matter haloes from SPARC rotation curve fits
我们使用175个银河系数据库中的星系研究了暗物质晕和星系盘之间的标度关系。我们探讨了两个宇宙学动机DM晕配置文件:从DM只模拟和DC 14配置文件从流体动力学模拟的Einasto配置文件。我们使用马尔可夫链蒙特卡罗方法拟合观测到的旋转曲线,并使用近红外测光和$Λ$ CDM激励的先验来打破盘晕简并。我们发现DM晕的特征体积密度$ρ_{\rm s}$在星系光度的$\sim$ 50年内几乎是恒定的。相反,尺度半径$r_s$和特征面密度$ρ_s\cdot r_s$与星系光度相关。这些尺度关系为星系形成的宇宙学模拟提供了一个经验基准。
2018-11-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
RotCurves: A PYTHON package for efficient modelling and fitting of galactic rotation curves at high-z
Tel Aviv University(特拉维夫大学);Flatiron Institute(平顿研究所);Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik (MPE)(马克斯·普朗克地外物理学研究所);Space Telescope Science Institute(太空望远镜科学研究所);Universitäts-Sternwarte Ludwig-Maximilians-Universität (USM)(路德维希-马克西米利安大学天文台)
RotCurves是一个用于高效建模和拟合高红移星系旋转曲线的Python工具,通过校正光束模糊效应,实现快速参数恢复和大规模数据处理。
2026-01-13 astro-ph.GA astro-ph.IM
The total density profile of DM halos fitted from strong lensing
在宇宙学N体模拟中,重子对冷暗物质晕的影响可以用来解决$Λ$冷暗物质宇宙学中的小尺度问题,如尖核问题和卫星丢失问题.结果表明,对于质量范围从矮星系到星系团的晕,得到的总密度剖面(重子+CDM)比NFW剖面更能与观测的自转曲线相匹配。然而,在我们以前的工作中,我们发现这样的密度分布与最近的强引力透镜观测结果不符。在本文中,我们做相反的:我们拟合最近的强透镜观测与预测的透镜概率的基础上所谓的$(α,β,γ)$双幂律轮廓,并使用最佳拟合参数($α=3.04, β=1.39, γ=1.88$)来计算旋转曲线。我们发现,在一个典型的星系的外部,旋转曲线计算与我们的拟合密度分布远低于观测和那些基于模拟,包括NFW配置文件。这再次验证和加强了我们以前工作中的结论:在$Λ$ CDM范式中,转动曲线观测与强引力透镜观测之间的矛盾是难以调和的。
2017-08-01 astro-ph.GA
Rotation curves with the multistate Scalar Field Dark Matter model
利用Salucci等提出的共加旋转曲线的概念,研究了低表面亮度星系和矮盘星系中轴对称多态标量场暗物质晕的性质.我们用两态组态拟合了它们的转动曲线,发现所有这些都可以很好地用粒子质量$μ\sim (10^{-23} - 10^{-24})\rm{eV}/c^2$拟合。通过使用贝叶斯信息准则和赤池信息准则将我们的结果与标准宇宙学模型$Λ$ -冷暗物质进行比较,我们发现我们的两态模型似乎更可取。
2021-03-09 astro-ph.GA
Rotation curve fitting and its fatal attraction to cores in realistically simulated galaxy observations
我们研究的尖核问题的观测研究的最小光盘近似下使用一套高分辨率(25 PC软化长度)的矮星系流体动力学模拟的系统效应的作用。我们模仿现实的运动学观测和拟合模拟旋转曲线与两个分析模型通常用于区分核心尖点的暗物质分布。我们发现,核心的伪等温球(ISO)模型是强烈青睐的减少$χ^2_ν$的拟合,尽管事实上,我们的模拟包含尖的Navarro-Frenk-White配置文件(NFW)。我们表明,即使理想化的气体圆周运动的测量可能导致不正确的答案,如果速度低估引起的压力支持,一个典型的大小为$\sim$ 5公里s $^{-1}$在中央千秒差距,被忽略。增加模拟观测的空间分辨率会导致更多的误导性结果,因为内部区域,其中压力支持的影响是最显着的,是更好的采样。与空间分辨率为100 pc(10 Mpc时为2 arcsec)的观测结果相吻合,78- 90%的情况下支持ISO模型,而在800 pc分辨率下,40- 78%的星系表明虚构的暗物质核心的存在。我们的最佳拟合模型的系数与观测研究中报道的一致,因此,我们得出结论,NFW晕不能从这种类型的分析可靠地排除。
2016-12-16 astro-ph.GA
Dark matter-baryon scaling relations from Einasto halo fits to SPARC galaxy rotation curves
星系中的暗物质-重子标度关系对于约束星系形成模型是非常重要的。在这里,我们提供了一个现代的定量评估这些关系,通过模拟的旋转曲线的斯皮策测光和精确的旋转曲线(Einasto暗晕模型)数据库的星系。我们特别关注的是原始的星系参数之间的比较,与恒定的质量-光比的凸起和磁盘,和参数的星系遵循最紧密的径向加速度关系。我们发现,在第二种情况下,适合改善,纯晕标度关系也变得更紧。我们报告说,密度在半径的斜率为-2是强相关的半径,并Einasto指数。对于大量的星系来说,后者接近于统一,这表明它们的核心很大。在暗物质-重子标度方面,我们着重讨论了与尖点-核转换过程有关的核性质与重子分量范围之间的关系。我们报告了小Einasto指数晕的核心大小与恒星盘尺度长度之间的正相关性,以及2 kpc内的平均暗物质密度与该半径处的重子诱导旋转速度之间的正相关性。这一发现与径向加速度关系对旋转曲线形状多样性的影响有关,旋转速度由2 kpc量化。虽然一个紧密的径向加速度关系略有减少观察到的多样性相比,原来的中微子参数,重子诱导的加速度在2千秒差距的多样性是足够的,以诱导一个大的多样性,不符合当前的流体动力学模拟的星系形成,同时保持一个紧密的径向加速度关系。
2019-01-29 astro-ph.GA
Uncertainties in Galaxy Rotation Curves
评估星系旋转曲线与星系形成模拟预测相匹配的可能性,需要从观测数据中得出的作为半径函数的圆周速度的不确定性在统计上是稳健的。文献中提出的不确定性很少满足这一要求。在本文中,我们提出了一个新的独立的工具,makemap,估计拟合速度在每个像素从高斯-厄米适合一个三维光谱数据立方体,连同其不确定性从修改后的引导程序。我们应用这个新的工具,中性氢光谱的18个星系的东西样本,并提出了新的速度图的不确定性。我们将速度图中的估计不确定性传播到我们之前描述的模型拟合工具中,以导出新的旋转曲线。我们从这些拟合得到的不确定性不仅考虑了观测误差,而且还考虑了拟合系统速度、旋转中心位置、星系对视线的倾斜度和强迫非圆运动的不确定性。因此,它们比以前可用的值定义得更好。我们估计的圆周速度的不确定性与以前的估计不同,其系数高达5,在某些情况下较小,在其他情况下较大。我们的结论是,良好的解决HI数据集的运动学模型的精度和可靠性有很大的不同,因此可能在他们的价值与宇宙学星系形成模拟预测的比较。
2021-01-15 astro-ph.GA
Single Parameter Model for Galaxy Rotation Curves
University of Washington(华盛顿大学);Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);Colorado School of Mines(科罗拉多矿业学院);University of Colorado Denver(科罗拉多大学丹佛分校);University of Denver(丹佛大学)
本文提出一个单参数模型,通过仅使用光度物质估计和一个自由参数来解释星系旋转曲线,解决了暗物质问题并提供了新的参数化方法。
2026-02-27 astro-ph.GA
Constraining models of the large scale Galactic magnetic field with WMAP5 polarization data and extragalactic Rotation Measure sources
我们介绍了一种方法来量化的质量之间的拟合数据和观测值取决于大尺度银河系磁场。我们结合WMAP5偏振同步加速器数据和河外源的旋转措施,在联合分析,以获得最佳的拟合参数和置信水平,在文献中常见的GMF模型。现有的模型都没有提供一个很好的适合在磁盘和晕区,在许多情况下,最佳拟合参数是完全不同的原始值。我们注意到,探测一个非常大的参数空间是必要的,以避免错误的似然最大值。热电子密度和相对论电子密度对于从观测值确定GMF是至关重要的,但它们没有得到很好的约束。我们表明,电子密度的一些特性已经可以使用我们的方法和未来的数据进行约束,它可能是一个自洽的分析,其中模型的GMF和电子密度同时优化。
2009-06-22 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
Incorporating baryon-driven contraction of dark matter halos in rotation curve fits
在星系形成期间,在暗物质(DM)晕内的重子凝聚应该会导致晕的某些收缩,因为组合系统进入平衡状态。我们量化这种影响的尖原始晕预测DM的重子分布中观察到的银河系的数据库中的模拟。我们发现高表面亮度星系($Σ_{\rm eff}\gtrsim100$ $L_\odot$ pc $^{-2}$在3.6 $μ$ m)的DM晕经历强烈的收缩。由于压缩,晕变得更尖:内部DM密度斜率随着重子表面质量密度的增加而增加。我们迭代地拟合旋转曲线,以找到初始晕参数(受丰度匹配的约束),压缩和恒星质光比之间的平衡。结果拟合通常需要较低的恒星质量比预期的恒星星族,特别是在星系与隆起:恒星质量必须减少,以腾出空间的DM压缩。这种暗质量和亮质量之间的权衡让人想起矮星系中的尖核问题,但发生在更大质量的系统中:现代DM晕不能从尖状原始晕中得到,除非(1)恒星质光比系统地小于标准恒星星族合成模型的预期值,和/或(2)从初始尖状点开始有一个向外的净质量再分布,即使是在被广泛认为不会受到这种影响的大质量星系中。
2022-08-08 astro-ph.GA
Rotation Curve Decomposition for Size-Mass Relations of Bulge, Disk, and Dark Halo in Spiral Galaxies
从文献中收集了100多个旋涡星系的自转曲线,并利用$χ^2$拟合将其解卷积为球、盘和暗晕,以确定它们的尺度半径和质量。对满足选择和精度标准的星系进行了拟合参数的相关分析。大小-质量关系表明,大小和质量在不同的组成部分之间是正相关的,以这样一种方式,即较大或较大的质量是暗晕,较大或较大的质量是盘和隆起。通过最小二乘拟合得到了球、盘和暗晕的经验尺寸质量关系。盘晕质量比被发现是系统的3倍,比宇宙学模拟结合测光预测。初步得到了暗晕的质量函数,它由Schechter函数和幂律函数表示。
2015-10-20 astro-ph.GA
Galaxy Rotation Curve Fitting Using Machine Learning Tools
本文利用神经网络反向传播中的梯度下降方法,拟合含核球、星系盘和RAR费米子暗物质晕的银河系大旋转曲线,在数小时CPU时间内获得10^-2—10^5 pc范围的最佳参数。
2023-08-16 astro-ph.GA gr-qc
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
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
Comparison between two scalar field models using rotation curves of spiral galaxies
标量场一直被用作宇宙中暗物质的候选者,从质量为$\sim10^{-5}$ eV的轴子到质量为$\sim10^{-22}$ eV的超轻标量场。轴子表现为冷暗物质,而超轻标量场星系是玻色-爱因斯坦凝聚体滴。超轻标量场也称为标量场暗物质模型。在这项工作中,我们使用两个标量场模型:Gross-Pitaevskii玻色-爱因斯坦凝聚体在Escheras-Fermi近似和标量场的Klein-Gordon方程的解决方案,研究低表面亮度螺旋星系的旋转曲线。我们还采用了零盘近似星系模型,其中不考虑光度数据,只考虑了标量场暗物质模型对旋转曲线的贡献。从我们使用的星系目录的最佳拟合分析,我们发现的拟合参数的值的范围:长度尺度和中心密度。最差的拟合结果(平均而言,$χ^2_{red}$的值远大于1)是针对M-Fermi模型的,即,用标量场暗物质模型比用高斯-费米近似模型更好地拟合所分析星系的自转曲线。为了完成我们的分析,我们计算的拟合参数的质量的标量场模型和两个天体物理量的利益,在300 pc的动态暗物质质量和特征中心表面密度的暗物质模型。我们发现,在300 pc的中心质量的值是在协议与以前的报告结果,这个质量是$\approx 10^{7}$ $M_\odot/$ pc $^2$,独立的暗物质模型。相反,特征中心面密度的大小依赖于暗物质模型。
2017-10-09 astro-ph.GA
The Tight Empirical Relation between Dark Matter Halo Mass and Flat Rotation Velocity for Late-Type Galaxies
我们提出了一个新的经验关系星系暗物质晕质量(${\rm M_{halo}}$)和速度沿平坦部分的旋转曲线(${\rm V_{flat}}$),来自120晚型星系的数据库。在这个关系中的正交散射是可比的重子塔利-费舍尔关系(BTFR)中观察到的散射,表明在$r\ll R_{\rm vir}$总晕质量和星系运动学之间的紧密耦合。小的垂直散射的关系,使它成为一个非常有竞争力的估计总晕质量。我们证明,这一结论适用于不同的先验$M_*/L_{[3.6μ]}$,给一个紧密的BTFR,但要求晕密度分布如下DC 14,而不是NFW。我们提供了额外的关系${\rm M_{halo}}$和其他速度定义在较小的星系半径(即${\rm V_{2.2}}$,${\rm V_{eff}}$,和${\rm V_{max}}$),这可能是有用的估计晕质量从运动学调查,提供一种替代丰度匹配。此外,我们约束的径向加速关系的暗物质模拟,也发现它的散射是小的,表明重子和暗物质之间的精细平衡,在他们的贡献星系运动学。
2018-10-29 astro-ph.CO astro-ph.GA
Hubble Space Telescope Proper Motion (HSTPROMO) Catalogs of Galactic Globular Clusters. V. The rapid rotation of 47 Tuc traced and modeled in three dimensions
球状星团47 Tuc的高精度自行使我们能够首次测量星团在天球平面内的自转和从星团核心向外约13 '的速度各向异性剖面。这些配置文件与以前的测量沿视线和表面亮度配置文件,并配合所有一起与自洽模型,专门构造来描述准放松恒星系统与现实的差分旋转,轴对称和压力各向异性。最佳拟合模型在旋转轴和视线方向之间提供30度的倾斜角i,并且能够同时再现集群的完整三维运动学和结构,同时保持与投影形态的良好一致性。仅基于视线测量的文献模型意味着显著不同的倾角(i=45度),表明自行在约束47 Tuc的内在结构中起着关键作用。我们的最佳拟合的全球动力学模型意味着内部旋转高于以前的研究表明,并提出了一个峰值的内在V/sigma比约0.9在两个半光半径,与非单调的内在椭圆形轮廓达到值高达0.45。我们的研究揭示了47 Tuc中新程度的动力学复杂性,这可能有助于为球状星团的形成和演化提供新的见解。
2017-06-27 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
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
Galaxy rotation curve from classical Cepheids
银河系的旋转曲线通常被认为是平坦的。然而,有些星系的旋转曲线低于平坦的旋转曲线。在我们的银河系中,观测到银河经度l=135的星际云的开普勒旋转。我们用运动学的方法来推导经典造父变星的自转速度。旋转速度由径向速度和自行计算。所得的造父变星自转速度介于开普勒自转速度和扁率自转速度之间。我们拟合了一个由黑洞、球、盘和晕组成的星系旋转模型。暗物质晕的密度至少比从平坦旋转曲线获得的值小60%。
2019-07-04 astro-ph.GA
Rotation Curves in z~1-2 Star-Forming Disks: Comparison of Dark Matter Fractions and Disk Properties for Different Fitting Methods
我们提出了一个后续的分析研究的动力学和结构的41个大质量,大恒星形成星系在z~0.67-2.45使用电离和分子气体运动学。我们适合的星系动力学模型组成的一个凸起,厚,湍流盘,和NFW暗物质晕,使用代码,完全正向模型的运动学,包括所有的观测和仪器的影响。我们探索的参数空间使用马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)采样,包括先验的基础上恒星和气体的质量和磁盘大小。我们使用提取的1D运动学轮廓拟合完整样本。对于一个子集的14个分辨率良好的星系,我们也适合的二维运动学。MCMC方法有力地证实了论文I(Genzel et al. 2020)中提出的最小二乘拟合的结果:样本星系在星系尺度上(在一个有效半径内)往往是重子富集的。的1D和2D MCMC的结果也在很好的协议的子集,表明大部分的星系动力学信息被捕获沿主轴。的2D运动学更受非圆运动的存在下,我们说明了通过构建一个玩具模型与恒定流入的一个星系,表现出与径向运动一致的剩余签名。这一分析,以及论文I和其他研究的结果,加强了这样的发现,即在z~1-2的大质量恒星形成星系在星系尺度上是重子主导的,较低的暗物质分数朝向较高的重子表面密度。最后,我们提出了详细的运动学拟合代码在此分析中使用。
2021-09-06 astro-ph.GA
Empirical Relationship Between Dark Matter and Baryon Profiles for Solving the Core-Cusp and Diversity Problems of Galaxies
Tohoku University(东北大学)
本文提出一个基于恒星引力势的暗物质分布模型,通过观测恒星质量分布复现旋转曲线的内升和外平区域,解决了核心-尖峰和多样性问题。
2026-08-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
On Filaments, Prolate Halos and Rotation Curves
我们提出了一个简单的几何机制平坦的星系旋转曲线,本地压缩的场线周围的平面诱导的存在下,薄弦状物体在星系的中心或拉长的暗物质晕,并阐述其可能的作用在自然界中。我们拟合83条旋转曲线,这些曲线来自于由原点处的细“线”产生的对数势,然后,在选择2个产生最有趣拟合的星系后,用另一种模型分析它们,这是两种流行的暗物质晕模型的变形版本。我们的结论是,在许多情况下,灯丝的存在明显提高了拟合质量,而凸起的暗物质轮廓的影响较小。如果从表面上看,这些结果意味着在许多星系中存在远离银道面的拉长的质量分布,也可能对冷暗物质(CDM),自相互作用暗物质(SiDM)和修正牛顿动力学(MOND)之间的争论产生一些间接影响。
2021-03-22 astro-ph.GA gr-qc hep-ph
Testing Feedback-Modified Dark Matter Haloes with Galaxy Rotation Curves: Estimation of Halo Parameters and Consistency with $Λ$CDM
宇宙学$N$ -天体模拟预测了具有陡峭中央尖点的暗物质(DM)晕(例如NFW,Navarro et al. 1996)。这与低质量星系中气体运动学的观测结果相矛盾,这些观测结果意味着存在浅DM核心。重子过程,如绝热收缩和气体外流,原则上,可以改变初始DM密度分布,但它们的相对贡献的晕转变仍然不确定。最近的高分辨率宇宙学流体动力学模拟(Di Cintio et al. 2014,DC 14)预测,内部密度分布系统地取决于恒星与DM质量之比(M $_*$ /M $_{\text{halo}}$)。使用马尔可夫链蒙特卡罗方法,我们测试的NFW和M $_*$ /M $_{\text{halo}}$依赖的DC 14晕模型对样本的147个星系旋转曲线从新的{ \it斯皮策}测光和准确的旋转曲线(SPITZER)数据集。这些星系都有扩展的H{ \small I}旋转曲线的射电干涉测量,以及准确的恒星质量密度分布的近红外测光。与NFW曲线相比,DC 14晕圈曲线提供了对数据的明显更好的拟合。与NFW不同,在我们的旋转曲线拟合中发现的DC 14晕参数自然落在由$Λ$ CDM预测的质量浓度关系和从丰度匹配推断的恒星质量晕质量关系的两个标准差之内,其中异常值很少。因此,由重子过程修改的晕轮廓与$Λ$冷暗物质($Λ$ CDM)宇宙学的预期更加一致,并且比忽略重子物理的晕模型更好地拟合了星系旋转曲线。我们的…
2017-01-11 astro-ph.GA
A Velocity Coupled Radial Acceleration Ansatz for Disk-Galaxy Rotation Curves: Fits to SPARC, Bayesian Inference, and Parameter Identifiability
Indian Institute of Technology, Mandi(印度曼迪理工学院)
本文提出一种速度耦合径向加速度模型,用于拟合SPARC样本中的171个旋转曲线,并通过贝叶斯推断和参数可识别性分析,与NFW和Burkert模型进行比较。
2026-04-06 astro-ph.GA physics.comp-ph
Rotation curves of ultralight BEC dark matter halos with rotation
我们研究了超轻BEC暗物质晕的转动曲线。这些晕是初始旋转BEC波动的长寿命解决方案。为了研究这些长寿命的配置,我们考虑的玻色子质量$m=10^{-23}\mathrm{eV/c}^2$的特殊情况下,没有自相互作用的旋转特征的影响。我们发现,这些晕成功地拟合样本的旋转曲线(RC)的LSB星系。
2015-01-26 astro-ph.GA gr-qc
Testing Grumiller's modified gravity at galactic scales
利用银河系的旋转曲线,我们测试了一个量子激发的引力模型,在大的距离修改牛顿势时,球对称性被认为是。在这个模型中,我们在盘状星系的自转曲线中加入了一个Rindler加速度项。在这里,我们考虑一个标准的和幂律的推广Rindler修改的牛顿势,假设发挥作用的暗物质在星系中。新的、普遍的加速度必须由现象学决定。我们的银河系模型包括的综合气体和恒星,我们认为一个自由质量模型的质量。我们通过拟合30个星系的旋转曲线来测试该模型,这些星系已被用来测试其他替代引力模型。我们发现,Rindler参数不执行一个合适的拟合的旋转曲线相比,Burkert暗物质配置文件,但模型实现了类似的拟合NFW的配置文件。然而,计算出的林德勒引力参数显示出一定的扩散,使模型无法一致地解释观测到的旋转曲线。
2014-01-07 astro-ph.GA gr-qc
Galactic Rotation Curves of LSB Galaxies using core-halo FDM configurations
本文利用模糊暗物质多模展开构建星系晕,通过遗传算法拟合低表面亮度星系旋转曲线,并研究核-晕构型的动力学演化与孤子核增长。
2024-08-15 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
An improved rovibrational linelist of formaldehyde, \spec{h212c16o}
发表的高分辨率旋转振动跃迁的\spec{h212c16o},主要同位素的甲醛,使用MARVEL(测量的主动旋转振动能级)程序进行了分析。文献结果得到了新的,高精度的测量纯旋转跃迁内的地面,$ν_3$,$ν_4$,和$ν_6$振动状态。在处理的\nbNonRedTr \非冗余跃迁中,来自包括本工作的\nbSr \源,\nbValTr \可以被验证,提供具有统计上明确定义的不确定性的\spec{h212c16o} \的\nbEl \经验能级。确定的所有经验旋转-振动能级用于提高ExoMol的热甲醛AYTY谱线列表的准确性。整理实验跃迁的完整列表,确定的经验能级,以及扩展和改进的行列表作为补充材料提供。
2021-02-15 astro-ph.GA astro-ph.SR physics.ao-ph
Modified Gravity (MOG) fits to observed radial acceleration of SPARC galaxies
在弱引力场和非相对论运动条件下,一般协变的修正引力(MOG)理论中的运动方程导致牛顿引力加速度定律的修正。除了度规$g_{μν}$,MOG还有一个矢量场$ϕ_μ$,它与所有重子物质的引力强度耦合。引力耦合强度由MOG参数$α$决定,而参数$μ$是$ϕ_μ$的小有效质量。MOG加速定律已被证明适用于大范围的星系、星系团以及子弹团和训练残骸团的合并。对于旋转支撑的螺旋星系和不规则星系,McGaugh等人[24](MLS)发现了一个径向加速度关系(RAR),该关系将来自星系旋转曲线的加速度与来自星系质量模型的牛顿加速度联系起来。使用相同的银河系数据,质量模型独立来自该数据,MOG参数$α$和$μ$运行与星系质量,我们证明,调整星系参数内$\pm 1$ -西格玛边界可以产生MOG预测与给定的旋转速度数据一致。此外,相同的调整后的参数与MLS的RAR产生良好的拟合,其中RAR参数为$a_0=(5.4\pm .3)\times 10^{-11}\,{\rm m/s^2}$。
2019-05-21 astro-ph.GA gr-qc
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
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
Dark Matter, Rotation Curves, and the Morphology of Galaxies
在这篇论文中,我们探讨了暗物质现象学的某些方面,以及它在解释大距离星系旋转曲线变平方面的预测能力。在第二章中概述了粒子物理学的标准模型、它的对称性和可能的扩展之后,我们将在第三章中回顾关于暗物质和各种类型的暗物质模型的关键事实。在第4章中,我们讨论了冷暗物质的一些替代方案,包括修正的牛顿动力学(MOND)、超流暗物质和涌现引力,并强调了试图将这些框架扩展到成熟的相对论环境中所遇到的困难。在第5章中,我们将探讨一个完全不同的选择,即平坦的旋转曲线反映了星系周围存在长轴暗物质凸起或弦状物体,而不需要对引力进行任何红外修正。为了测试这个模型,我们拟合了一些星系旋转曲线,发现在某些情况下,弦状细丝的存在会使拟合质量提高约40- 70%,而暗晕的变形只会使拟合质量提高约6- 7%。在第六章中,我们收集了一些结论性意见。
2021-08-30 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc