分数引力中的暗物质II：星系团中的测试
摘要：用于描述星系中暗物质（DM）成分的分数引力在重现以盘状星系为主尤其是侏儒星系的动力学方面表现出很好的效果，而且初步证据表明分数效应的强度在更大的系统中趋于减弱。本文旨在通过对星系团的测试，达到两个目的：（i）独立地验证分数引力是否能准确地描述这样大而且有质量的结构；（ii）推导具有不同DM质量的系统中分数引力强度的明确趋势。为此，我们使用分数引力前向建模了星系团内部介质（ICM）的密度和压力分布，并在分数引力下求解了静水力平衡方程。然后，我们对X-COP星系团样本进行贝叶斯分析，并对分数引力参数进行了约束，包括个别星系团和堆叠星系团。我们发现分数引力在建模X-COP样本的ICM轮廓方面表现出了显著的优异性。我们还证实了分数引力效应在更大的系统中趋于减弱，并推导出从侏儒星系到巨大星系团的分数引力参数的整体缩放趋势，跨越了DM质量六个数量级。这样的整体趋势意味着分数引力在解决标准DM范式的小尺度问题时能够显著减轻，并且在大尺度宇宙范围内仍然成功。
作者：Francesco Benetti, Andrea Lapi, Giovanni Gandolfi, Balakrishna S. Haridasu, Luigi Danese
论文ID：2307.04655
分类：Cosmology and Nongalactic Astrophysics
分类简称：astro-ph.CO
提交时间：2023-07-11