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尽管暗物质是标准宇宙学模型的核心部分 ， 但它也并非没有破绽 。 关于这种物质的谜团仍然存在 ， 其中最重要的一点是 ， 科学家们没有发现任何直接的粒子证据 。 尽管进行了多次搜索 ， 但我们还没有发现暗物质粒子 。 因此 ， 一些天文学家倾向于另一种选择 ， 如修正牛顿动力学MoND或修正重力模型 ， 一项关于银河系自转的新研究支持了这一观点 。
MoND的想法受到了银河系自转的启发 。 我们知道 ， 星系中的大部分可见物质都聚集在中间 ， 所以按道理靠近星系中心的恒星的轨道速度会比远离星系的恒星更快 ， 这与我们太阳系的行星类似 。 但是科学家们观察到的是 ， 星系中的恒星都以相同的速度旋转 ， 无论是外圈还是核心的恒星 ， 而且旋转曲线基本上是平坦的 ， 而不是下降的 。 所以这说明星系被一个看不见的结构所包围 ， 影响了外圈恒星的旋转速度 ， 但在1983年 ， MordehaiMilgrom认为我们的引力模型一定是错误的 。
在星系这个尺度上 ， 恒星之间的引力基本上是牛顿的 。 因此 ， MordehaiMilgrom建议修改牛顿万有引力定律 ， 而不是修改广义相对论 。 他认为引力不是一个纯的平方反比关系 ， 引力有一个很小的残余拉力 ， 不管距离如何 ， 这个残余物只有10万亿吉 ， 但足以解释银河系的自转曲线 。
当然 ， 如果在牛顿引力上加上一个小项 ， 就意味着你也必须修改爱因斯坦的方程式 。 因此 ， MoND已经以各种方式得到了推广 ， 例如AQUAL ， 它代表四次拉格朗日量 。 AQUAL和标准LCDM模型都可以解释观测到的星系自转曲线 ， 但有一些细微的差别 。 这就是最近的一项研究的来源 。 AQUAL和LCDM之间的一个区别是内轨道恒星和外轨道恒星的旋转速度 ， 对于LCDM ， 两者都应该由物质的分布决定 ， 因此曲线应该是平滑的 。 AQUAL预测 ， 由于理论的动力学 ， 曲线中会出现一个微小的扭结 。 它太小 ， 无法在单个星系中测量 ， 但从统计上看 ， 内部和外部速度分布之间会有一个小的变化 。
因此 ， 论文的作者们查看了斯皮策光度计和精确旋转曲线SPARC数据库中观察到的152个星系的高分辨率速度曲线 ， 科学家们发现与AQUAL的看法发生了转变 ， 这些数据支持了标准暗物质宇宙学的修正引力 。
【银河系自转可以修正牛顿爱因斯坦引力理论，并证明暗物质确实存在】
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