巴拉辛-格鲁米勒星系模型中的赤道透镜效应
摘要：巴拉辛-格鲁米勒模型是第一个用于提供完全广义相对论描述盘状星系动力学的模型。本文计算了该模型的赤道引力透镜观测量。我们的目的是研究引力透镜在区分最先进的星系模型和完全广义相对论模型中扮演的角色，后者强调了龙卷风效应的作用，因此可能指向盘状星系暗物质含量的重新加权。我们得到了巴拉辛-格鲁米勒模型光线弯曲的精确公式，并为赤道平面上图像之间的时间延迟提供了相应的估计。对于解的参数（星球和尺度半径以及平均旋转速度）的合理选择，我们得到的弯曲角度值与典型盘状星系观测值一致。另一方面，计算得到的时间延迟直接与星系角动量产生的龙卷风效应相关，结果比巴拉辛-格鲁米勒模型所描述的星系类别中的测量值大几个数量级。我们认为这种异常差异是由于巴拉辛-格鲁米勒模型的本质所致。也就是说，它是刚性旋转的，因此提供了不合理的龙卷风效应量。因此，我们得出结论，尽管巴拉辛-格鲁米勒模型简单且具有教学价值，但它远远不足以提供一个可靠的盘状星系广义相对论描述工具，并且需要进一步研究完全广义相对论模型化星系以达到令人满意的阶段。
作者：Marco Galoppo, Sergio Luigi Cacciatori, Vittorio Gorini and Mariarosa Mazza
论文ID：2212.10290
分类：General Relativity and Quantum Cosmology
分类简称：gr-qc
提交时间：2023-08-22