第4章：旋转曲线—弱透镜一致拟合（无需对象化暗晕谱）

目录 ／ 附录-预测和证伪

一、【一句话目标】
检验是否存在一个按环境分级、与频率无关的共享路径项，在与常规重子物质共同作用下，能够同时解释星系旋转曲线与星系—星系弱透镜切向剪切，且无需为每个对象单独指定暗晕剖面。若同一共享项在不同探针上均能降低残差，并随大尺度环境（空洞→纤维/结点）呈单调增强，则支持该主张；若必须依赖对象化暗晕微调或缺乏环境趋势，则予以否证。

二、【要测什么】

• 跨探针联合一致性：在同一批星系上，检验一个按环境分级的共享加性项是否能同时改善旋转曲线与叠加切向剪切的拟合，且参数取值一致。
• 半径间残差相关：在扣除“仅重子”预测后，内区旋转残差与外区剪切残差是否对同一星系呈同向协变，指向非对象化的公共贡献。
• 环境单调性：比较空洞、纤维、结点/团簇三类走廊，共享项的幅度是否从空洞到纤维/结点递增，且在动力学与透镜两类残差中同步显现。

三、【怎么做】

1. 样本与数据通道
   • 构建具备高质量二维动力学的样本（如 Hα、CO 或 H I 速度场），并与同一区域的弱透镜形变目录重叠；
   • 覆盖空洞—纤维—结点/团簇走廊，并在红移与恒星质量分布上做匹配；
   • 剔除强棒、重大并合或严重翘曲等主导非圆运动的对象；各环境内设留出子集用于最终确认。
2. 建模设计与盲化
   • 仅重子基线：由恒星光度与气体图构建仅重子的圆速与弱剪切预测（质量—光比取预注册范围）。
   • 加入单一共享项：引入一个按环境分级的共享路径项，对同一环境类内的星系共用参数，该项同时进入动力学与透镜预测，使用同一组参数。
   • 独立管线：动力学组与透镜组分别在预注册规则下独立拟合，不共享残差或参数；参数仅允许在环境层级共享。
   • 仲裁开启：独立仲裁组开启封存结果，检验同一共享项取值是否同时降低两类探针残差，并与“仅重子”及“对象化暗晕”方案对比增益。
3. 对照与证伪演练
   • 阳性对照：在纤维/结点环境，共享项应显著提升旋转与剪切拟合；在空洞环境改进应较弱；更换动力学示踪子（Hα/CO/H I）后结论稳定。
   • 阴性对照：随机打乱环境标签或错配共享参数与星系，联合拟合优势应退化至“仅重子”基线；允许对象化暗晕虽可提升单一探针的表面拟合，但应削弱跨探针预测性，暴露过拟合。
   • 与频段效应分离：不同波段得到的旋转曲线（如 Hα 与射线谱线）对共享项的推断应一致；若出现随波段翻向或重标度，则归因于介质/仪器而非真实共享项。
4. 系统误差与对策（不超过三点）
   • 光束展宽与非圆运动：分辨率不足或棒/外流致内区速度偏差。对策：采用二维速度场与光束展宽校正，屏蔽明显非圆象限，并在受控 PSF 降质下检验稳健性。
   • 倾角、距离与质量—光比不确定：几何或恒星标定误差可伪造额外质量。对策：多波段光度倾角、交叉距离校验，并在预注册的质量—光比范围内分层展示结果，避免调参假象。
   • 弱透镜标定（剪切与光度红移）：剪切偏置与光度红移误差会偏移剪切曲线。对策：采用标准剪切标定，传播红移不确定度，降低低置信形变样本权重，并按环境给出置信等级。
5. 执行与公开
   • 预注册模型族、参数共享规则、环境分级与评价指标（如残差下降与跨探针一致性）；
   • 各环境保留留出星系做最终确认；
   • 在独立巡天与仪器间复现实验；
   • 公开环境标签、残差的文字化摘要与参数共享/锁定清单；
   • 与通量比/奇像率统计及时间延迟宇宙学环境残差等章节互证并交叉引用。

四、【成败线】

1. 支持（通过）：
   • 一个按环境分级的共享项与重子共同作用，可对多数星系在旋转曲线与弱透镜剪切上实现同向改进；
   • 共享项幅度在空洞→纤维/结点中递增，且在两类探针中同步出现；
   • 该结论对示踪子、仪器、分辨率与处理管线的改变保持稳健；允许对象化暗晕后对跨探针预测性并无实质提升。
2. 否证（未通过）：
   • 可接受的拟合依赖逐对象的暗晕参数微调，而共享项无法带来跨探针增益；
   • 旋转—剪切残差在同一星系内不相关，或在打乱环境标签后改进消失；
   • 结果不可复现，或出现随波段翻向/重标度，指向介质/仪器起源而非共享路径贡献。