星系状星体被幽灵物质所束缚

En résumé (grâce à un LLM libre auto-hébergé)

  • 该文本探讨了暗物质的概念及其在星系球状结构束缚中的作用。
  • 它描述了均匀密度球体的引力场计算及其与均匀密度介质的相互作用。
  • 该文章提出,暗物质可能解释了缺失质量效应和引力透镜现象。

f31003 物质-幽灵物质天体物理学。7: 周围幽灵物质对椭球星系的约束。(p3)
3)球形空腔中的引力场。

我们通过组合两个系统来计算该场。第一个是密度为常数ρ的无限大介质。第二个是一个由相同密度ρ物质填充的简单球体。我们计算该球体作为孤立系统所产生的场。在球体内部:
(19)
其解为:
(20)
在球体外部:
(21)
该场为吸引力。见图12。

图12: 由密度为常数ρ > 0的球体产生的引力场

若从均匀质量密度介质中减去这一球体,便得到相同的场,外加一个球形空腔。由于均匀密度介质产生的场为零,因此该场保持不变。见图13。

图13: 空腔内的引力场

如果椭圆星系被致密的幽灵物质包围,那么椭球星系也必然如此。因此可以得出结论:这种幽灵物质环境同样会约束这些星系,产生缺失质量效应以及由负透镜效应引起的强引力透镜现象。

参考文献
[1] R. Adler, M. Bazin 与 M. Schiffer:《广义相对论导论》,麦格劳-希尔图书公司,1975年,第10章,第10.5节:引力方程的经典极限,第345页。

致谢
本研究由法国国家科学研究中心(CNRS)以及A. Dreyer专利与开发公司资助。
1998年,已密封提交至巴黎科学院。

评论
本工作曾与我的邻居兼朋友、数学家让-玛丽·苏里欧展开过热烈讨论。我们未能达成一致意见,各自坚持己见。

苏里欧:

  • 从牛顿出发,你能推导出泊松方程;但从泊松方程出发,你也能还原出牛顿定律。
  • 当然,但你的泊松方程是从哪里来的?难道是从帽子里变出来的吗?
  • 那我宁愿决定宇宙遵循泊松方程,仅此而已。就是这样。