國(guó)際雜志Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 在線發(fā)表了中國(guó)科學(xué)院云南天文臺(tái)博士李瑞、研究員王建成等人的研究成果，他們對(duì)一種修改引力（Rastall引力）在星系尺度的應(yīng)用開展了理論分析和觀測(cè)約束的研究，發(fā)現(xiàn)橢圓星系中物質(zhì)（包括暗物質(zhì)）質(zhì)量分布的基本假設(shè)（冪律分布）是Rastall引力的自然結(jié)果，而廣義相對(duì)論不能給出這樣的質(zhì)量分布；另外，他們利用118個(gè)橢圓星系的強(qiáng)引力透鏡樣本，對(duì)Rastall引力的參數(shù)進(jìn)行觀測(cè)約束，得到參數(shù)的分布范圍，發(fā)現(xiàn)Rastall引力在星系尺度是合理的，該研究為檢驗(yàn)引力理論提供了新途徑。
　　能動(dòng)張量守恒是廣義相對(duì)論的基本假設(shè)，已在平直時(shí)空中得到驗(yàn)證，而在彎曲時(shí)空中，基本假設(shè)可能不成立，因此，Rastall引力理論被提了出來(lái)，它賦予彎曲時(shí)空中能動(dòng)張量一個(gè)新的性質(zhì)，并引入兩個(gè)Rastall參數(shù)，使物質(zhì)分布與時(shí)空結(jié)構(gòu)之間存在相互作用。
　　近年，Rastall引力在宇宙學(xué)和黑洞時(shí)空結(jié)構(gòu)等方面有許多的應(yīng)用研究，但它在星系尺度的應(yīng)用研究卻空白，至今沒有相關(guān)的觀測(cè)來(lái)約束Rastall引力的參數(shù)。基于Rastall引力理論，李瑞等人推導(dǎo)了橢圓星系中的質(zhì)量分布，發(fā)現(xiàn)該分布是冪律分布，其冪指數(shù)由兩個(gè)Rastall參數(shù)確定，而基于廣義相對(duì)論卻得不到這樣的質(zhì)量分布。
　　如何從觀測(cè)上推測(cè)橢圓星系質(zhì)量分布的冪指數(shù)呢？天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)，利用強(qiáng)引力透鏡現(xiàn)象并結(jié)合星系動(dòng)力學(xué)，就可以推測(cè)冪指數(shù)。引力透鏡現(xiàn)象是星系（或者其他天體）視線背后天體（背景天體）的光，在星系的引力影響下發(fā)生偏折，導(dǎo)致星系周圍出現(xiàn)背景天體的多個(gè)像或弧形像，星系就像一個(gè)透鏡，而背景天體的成像性質(zhì)取決于星系質(zhì)量及質(zhì)量分布，因此，利用橢圓星系的強(qiáng)引力透鏡現(xiàn)象，再結(jié)合星系動(dòng)力學(xué)，可以推測(cè)冪指數(shù)，約束Rastall引力的參數(shù)，從而判斷Rastall引力理論的合理性。
　　該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金和中科院天體結(jié)構(gòu)與演化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的資助。
　　論文鏈接
 
圖：118個(gè)橢圓星系的Rastall引力參數(shù)分布