BeeTheory v3 – Adaptieve gasgeometrie – 159 SPARC melkwegstelsels – 2025

Gasfractie bepaalt
de gasschaal.
81% binnen 20%.

Conclusie – v3, adaptieve gasgeometrie, 159 sterrenstelsels

Door een vaste gasschaal te vervangen door een schaal die soepel overgaat van stellair-gebonden ($1,7,R_d$) naar HI-massa-gebaseerd ($R_\text{HI}/6,1$) naarmate de gasfractie toeneemt – gestuurd door een sigmoïde met middelpunt $f_\text{gas}=0,68$ – verbetert de voorspelling van 74% → 81% binnen 20% van $V_f$. Slechts 4 sterrenstelsels overschrijden 50% fout, allemaal ultracompacte zuivere gasdwergen met $R_d < 0,7,xt{kpc}$.

De Pearson correlatie tussen voorspelde en waargenomen snelheden springt van 0,941 naar r = 0,966. De mediane fout daalt naar 10,4%. Dit wordt bereikt door twee fysisch gemotiveerde parameters toe te voegen: de gasfractie bij de stellaire-naar-HI overgang ($w_c = 0,68$) en de HI effectieve schaalfactor ($f_f = 6,1$).

v1 – Vaste $R_g = 1,7R_d$
74%binnen20%
11,3%medianefout
r = 0,941Pearson
5 uitschieters>50%
v2 – $max(R_text{HI}/11.9,\,1.7R_d)$
74%binnen20%
11,0%medianefout
r = 0,943Pearson
4 uitschieters>50%
v3 – Sigmoïd mengsel
81%binnen20%
10,4%medianefout
r = 0,966Pearson
4 uitschieters>50%
81%Binnen20%
128 / 159
10,4%Medianefout
↓ van 11,3%
r = 0,966Pearsonr
↑ van 0,941
90%Q=1kwaliteit
36 / 40 binnen 20%
96%Binnen35%
152 / 159
4Uitschieters>50%
alle $R_d < 0,7$ kpc

1. De voorspelling – 159 sterrenstelsels

$V_text{BT}$ vs $V_f$ – v3 adaptief gas, 159 SPARC sterrenstelsels (log-log). Beweeg de muisaanwijzer voor details.
V_BT vs V_f. 81 procent binnen 20 procent band.
Binnen 20% (128) 20-50% (27) >50% uitschieters (4) 1:1 ±20%
Foutverdeling – vergelijking v1 vs v3
Foutenhistogrammen v1 vs v3.
v3 – adaptief gas v1 – vaste $1.7R_d$

2. De belangrijkste verandering – adaptieve gasschaal

De enige vernieuwing in v3 is een gasschaal $R_g$ die afhangt van de gasfractie $f_text{gas}$. Voor stellaire sterrenstelsels ($f_text{gas} \ll 0,68$) wordt deze teruggebracht tot de oude $1,7,R_d$. Voor door gas gedomineerde sterrenstelsels ($f_text{gas} \gg 0.68$) gaat de schaal vloeiend over in een schaal die is afgeleid van de HI-massa-radiusrelatie.

v3 adaptieve gasschaal – de sleutelformule $$R_g = (1-w)\dot 1,7,R_d \;+; w\dot \frac{R_\text{HI}}{f_f}$. $$w = \frac{1}{1+e^{-k(f_text{gas}-w_c)}}$ $$w_c = 0,678, \kwadraat f_f = 6,09, \kwadraat k = 10$$ $$ log_{10}(R_text{HI}/{kpc}) = 0.506,\log_{10}(M_\text{HI}/M_\odot) – 3.293$$
Fysische interpretatie van de drie parameters

$w_c = 0,678$: de gasfractie waarbij de gasbron overgaat van een stellaire schijf naar een HI-massa. Onder deze waarde bepaalt de stellaire schijf de gasring. Daarboven domineert de HI-omvang.

$f_f = 6.09$: converteert de buitenste HI-radius van Wang et al., gemeten bij de isodichtheid van $1,M_\text{pc}^2$, naar de effectieve BeeTheory-ringschaal.

$k = 10$: bepaalt de scherpte van de overgang. Deze is vast, niet geoptimaliseerd, en de resultaten zijn stabiel voor $k$ tussen ongeveer 6 en 15.

$R_g / R_d$ vs gasfractie – overgang tussen vaste en HI-gebaseerde gasgeometrie
Gasschaalverhouding versus gasfractie.
v3: adaptieve $R_g/R_d$ v1: vaste $R_g/R_d = 1.7$ Werkelijke sterrenstelsels

3. Volledige parametertabel

Ongewijzigd ten opzichte van v1

$K_0$0.3759
$c_tekst{schijf}$3.17
$c_{sph}$0.41
$c_text{arm}$2.00
Dikke schijffractie$0.75(1-f_b)$
Dikke schijf schaal$R_{d,k} = 1.5R_d$
Uitstulpschaal$max(0.5R_d,\,0.25)$
Gasmassa$1.33,M_text{HI}$
$Upsilon_ster$0.5$,M_\odot/L_\odot$

Nieuw in v3 – gasgeometrie

Overgangscentrum $w_c$0.678
HI-schaalfactor $f_f$6.09
Sigmoid steilheid $k$10.0 (vast)
Lage$f_text{gas}$ grens $1.7,R_d$
Hoge-$f_text{gas}$ grenswaarde$R_text{HI,Wang}/6.09$
HI wet bronWanget al. 2016
Totaal vrije parameters voor dit monster van 159 melkwegstelsels: 2

$w_c$ en $f_f$ zijn de enige parameters die in v3 zijn geïntroduceerd. Alle andere parameters blijven vast van de Melkwegkalibratie en de originele 20-galaxy SPARC fit.

4. Overblijvende 4 uitschieters

Melkweg$V_f$$V_text{BT}$Fout $f_tekst{gas}$$R_d$$w$$R_g$Waarom
DDO0642644 +70%0.850.330.841.12 Ultra-compact. $R_d = 0,33$ kpc. HI oppervlaktedichtheidsprofiel nodig.
KK98-2511731 +83%0.740.300.650.51 Extreem klein sterrenstelsel. Bij $V_f=17$ km/s is de meetonzekerheid groot.
ESO444-G0842745 +66%0.740.550.640.99 Gasgedomineerd onregelmatig. Geen exponentiële stellaire schijf.
NGC37415177 +52%0.720.680.621.85 Zeer uitgebreide HI ten opzichte van sterren. Per melkwegstelsel 21 cm profiel nodig.
Waarom deze 4 niet alleen door schaling kunnen worden opgelost

Alle vier de uitschieters hebben $R_d < 0.7\,\text{kpc}$, $f_\text{gas} > 0.70$ en een onregelmatige morfologie. In deze stelsels heeft het exponentiële stellaire schijfmodel een beperkte fysische betekenis: het sterrenstelsel wordt gedomineerd door gas. De juiste BeeTheory-bron is het gemeten HI-oppervlakdichtheidsprofiel $Sigma_text{HI}(R)$ van 21 cm-kaarten.

v3 vergeleken met MOND en NFW op hetzelfde monster

MOND haalt ruwweg 85% binnen een factor 1,5 op SPARC met gebruik van één vrije parameter, $a_0$. BeeTheory v3 behaalt 96% binnen 35%, door gebruik te maken van adaptieve gasgeometrie terwijl de fundamentele koppeling $K_0$ vast blijft voor alle soorten melkwegstelsels en melkwegschalen.


Gegevens: Lelli et al. AJ 152, 157 (2016) – HI-straal: Wang et al. MNRAS 460, 2143 (2016) – HI-schaal: Swaters et al. (2009) – Bijentheorie: Dutertre (2023), uitgebreid 2025 – $K_0$, $c_text{disk}$, $c_text{sph}$ vast uit MW + originele 20-galaxy kalibratie – $w_c$, $f_f$ passend op 159-galaxy steekproef

BeeTheory.com – Op golven gebaseerde kwantumzwaartekracht – © Technoplane S.A.S. 2025