Einblick in die Baryon-Gravitations-Beziehung in Galaxien

Beobachtungen von Spiralgalaxien unterstützen stark eine Eins-zu-eins analytische Beziehung zwischen der abgeleiteten Gravitation der Dunklen Materie in jedem Radius und der eingeschlossenen baryonischen Masse. Es ist rätselhaft, dass Baryonen es schaffen, das gravitative Potenzial der Dunklen Materie so präzise zu bestimmen, dass keine "unordentlichen" Fingerabdrücke der Verschmelzungsereignisse und "gastrophysikalischen" Rückkopplungen übrig bleiben, die in der Geschichte einer Galaxie in einem übereinstimmenden Universum erwartet werden. Diese Korrelation von Gravitation mit baryonischer Masse kann aus mehreren nichtstandardmäßigen Blickwinkeln interpretiert werden, insbesondere als Modifikation der Gravitation, die TeVeS genannt wird, bei der keine galaktische Dunkle Materie benötigt wird. In dieser Theorie wird die Baryon-Gravitations-Beziehung durch die dielektrisch ähnliche Funktion der modifizierten Newtonschen Dynamik (MOND) erfasst, die den Übergang von der 1/r^2 Anziehung im starken Gravitationsregime zu 1/r Anziehung im schwachen Regime steuert. Hier untersuchen wir diese -Funktion im Detail. Wir analysieren die beobachtbaren Einschränkungen, die sich aus der Anpassung der Rotationskurven von Galaxien ergeben, enthüllen die Entartung zwischen dem Verhältnis von stellarer Masse zu Licht und der -Funktion sowie die Bedeutung der Schärfe des Übergangs vom starken zum schwachen Gravitationsregime. Wir behandeln auch numerisch die Auswirkungen einer nicht-sphärischen Baryonengeometrie im Rahmen des nichtlinearen TeVeS und prüfen umfassend, wie die -Funktion mit der freien Funktion dieser Theorie verbunden ist. In diesem Zusammenhang zeigen wir die subtilen Effekte und breiten Implikationen der Renormalisierung der Gravitationskonstante. Schließlich präsentieren wir einen unterbrechungsfreien Übergang zwischen quasistatischen Galaxien und dem sich entwickelnden Universum für die freie Funktion von TeVeS, was zwangsläufig zu einer Rückkehr zur 1/r^2 Anziehung bei sehr niedrigen Beschleunigungen in isolierten Galaxien führt.