← التجارب

إطار الجاذبية المتوسطة في EFT مقابل خط أساس NFW الأدنى للمادة المظلمة الباردة (DM)

المؤلف: Guanglin Tu
البريد الإلكتروني: riniky@energyfilament.org ｜ ORCID: 0009-0003-7659-6138
الجهة: فريق EFT، شركة شينزن لعلوم خيوط الطاقة المحدودة (الصين)
الإصدار: v1.1 ｜ التاريخ: 2026-02-14

مسودة أولية (لم تخضع لمراجعة الأقران) ｜ هذا الإصدار مخصّص للنشر العام ولإتاحة التحقق القابل للتكرار، ولا يمثل النسخة النهائية المنشورة في مجلة.

الترخيص: التقرير (CC BY-NC-ND 4.0)؛ وحزمة إعادة الإنتاج الكاملة (CC BY 4.0).

تقرير بمستوى الإصدار (Concept DOI): https://doi.org/10.5281/zenodo.18526334
حزمة إعادة الإنتاج الكاملة (Concept DOI): https://doi.org/10.5281/zenodo.18526286

0 الملخص التنفيذي (Executive Summary)

هذا التقرير هو نسخة أرشيفية كاملة بمستوى الإصدار محفوظة في Zenodo (Archive edition)، ويقدّم سلسلة تدقيق موحّدة وقابلة للمراجعة تمتد من البيانات، ودفتر النماذج، والمقارنة العادلة، واختبار الإغلاق، وصولاً إلى مواد إعادة الإنتاج. ويأتي الملحق B (P1A) بوصفه دعماً للمتانة، إذ يركّز على اختبار ضغط يجمع بين «خط أساس DM أكثر معيارية + خطأ منهجي رئيسي في العدسية»، وذلك لفحص حساسية النتائج الرئيسة في المتن تجاه نمذجة DM أكثر واقعية ومعالجة أخطاء العدسية المنهجية.

النتائج الأساسية (أربع عبارات قابلة للاقتباس مباشرة؛ انظر القسم 2.4):

(1) في ملاءمة منحنيات الدوران (RC)، تتفوّق عائلة EFT بوضوح على DM_RAZOR في جميع توليفات النوى/الأسبقيات؛ ويبلغ التحسّن النموذجي Δlog𝓛_RC ≈ 10^3 (انظر الجدول S1a).
(2) في اختبار الإغلاق RC→GGL، يقدّم EFT قابلية انتقال أقوى بين المجسات: فقوة الإغلاق Δlog𝓛_closure (True−Perm) أعلى بوضوح من DM_RAZOR، ويظل الفرق متيناً أمام مسوح covariance shrinkage و R_min و σ_int (انظر الشكل S3 والجدول S1b).
(3) في الملاءمة المشتركة (RC+GGL)، يحافظ EFT على أفضلية مستقرة، كما تنهار الأفضلية تحت الضبط السلبي (إفساد التعيين المشترك)، ما يدعم أن «أثر الجاذبية المتوسطة» يأتي من تعيين مشترك لا من مصادفة في الملاءمة (انظر الشكل S4).
(4) من دون زيادة كبيرة في الأبعاد، يستخدم الملحق B (P1A) وحدات خط أساس DM أكثر معيارية ومعلمة nuisance رئيسية واحدة لخطأ منهجي في العدسية من أجل اختبار ضغط جهة DM؛ وهذه التعزيزات لا تزيل أفضلية الإغلاق لدى EFT (انظر الجدول B1 والشكل B1).

إتاحة البيانات والكود: تقرير Concept DOI 10.5281/zenodo.18526334؛ وحزمة إعادة الإنتاج الكاملة Concept DOI 10.5281/zenodo.18526286. أما الوسوم المقابلة للملحق B (P1A) فهي: run_tag=20260213_151233، و closure_tag=20260213_161731، و joint_tag=20260213_195428.

1 الملخص

نقارن كمياً، وبصورة قابلة للتكرار، بين إطارين نظريين ضمن البيانات نفسها والبروتوكول الإحصائي نفسه: نموذج «تعديل الجاذبية المتوسطة» الذي تقترحه نظرية خيوط الطاقة (Energy Filament Theory, EFT؛ وهو مختلف عن الاختصار الشائع Effective Field Theory)، ونموذج خط أساس لهالة NFW في المادة المظلمة الباردة (DM_RAZOR). وقد اختير DM_RAZOR عمداً بوصفه «خط أساس DM أدنى»: هالة NFW + علاقة c–M ثابتة (من دون halo-to-halo scatter)، لتوفير مقارنة قابلة للتدقيق والمراجعة. ويجب التأكيد في الوقت نفسه أن هذه الورقة تتعامل مع EFT بوصفه بارامترية ظاهرية، شبيهة بـ MOND، لحقل/استجابة فعالة، تُختبر ضمن بروتوكول إحصائي موحّد، ولا تستنتج في هذا النص مبادئه المجهرية الأولى.

تتضمن البيانات: 2295 نقطة سرعة من منحنيات الدوران SPARC بعد المعالجة المسبقة الموحدة والتقسيم إلى صناديق (104 مجرات، و20 RC-bin)، إضافة إلى كثافة السطح المكافئة للعدسية الضعيفة مجرة-مجرة (GGL) ΔΣ(R) من KiDS-1000 (4 صناديق كتلة نجمية × 15 نقطة R في كل صندوق، أي 60 نقطة إجمالاً، مع استخدام مصفوفة التغاير الكاملة).

ننفّذ بالتتابع استدلال RC-only، واختبار الإغلاق RC→GGL (closure)، واستدلال GGL-only، والاستدلال المشترك RC+GGL، ثم نستخدم تدقيق الاتساق لضمان قابلية تتبع جميع القيم المقتبسة. وتحت دفتر معلمات صارم وقيود تعيين مشتركة (DM: عشرون log M200_bin؛ EFT: عشرون log V0_bin + مقياس عالمي واحد log ℓ)، تتفوّق عائلة EFT بوضوح في الملاءمة المشتركة على DM_RAZOR: إذ تبلغ ΔlogL_total = 1155–1337 (نسبة إلى DM_RAZOR). والأهم أن اختبار الإغلاق يبيّن أن لاحق RC يمتلك قدرة تنبؤية غير تافهة لبيانات GGL: فقوة الإغلاق في EFT تبلغ ΔlogL_closure = 172–281، وهي أعلى من قيمة DM_RAZOR البالغة 127؛ وعندما يُعاد خلط مجموعات RC-bin→GGL-bin عشوائياً ينهار إشارة الإغلاق إلى 6–23، ما يثبت أن الإشارة ليست مصادفة إحصائية ولا انحيازاً تنفيذياً. وعبر المسح المنهجي لـ σ_int و R_min و covariance shrinkage، تبقى أفضلية EFT موجبة ومستقرة في الرتبة. وللرد على اعتراضات شائعة من قبيل «خط أساس DM ضعيف جداً/اعتبار الأخطاء المنهجية فيزياء»، يقدّم الملحق B (P1A) اختبار ضغط لخط أساس DM أكثر معيارية مع بقائه منخفض الأبعاد وقابلاً للتدقيق (يشمل hierarchical c–M scatter + prior، ووكيل core أحادي المعلمة، و lensing m، والنموذج المركّب DM_STD)؛ وضمن بروتوكول الإغلاق نفسه، لا تزيل هذه التعزيزات أفضلية الإغلاق لدى EFT (انظر الجدول B1/الشكل B1).

الكلمات المفتاحية: منحنيات الدوران؛ العدسية الضعيفة مجرة-مجرة؛ اختبار الإغلاق؛ EFT؛ المادة المظلمة الباردة؛ الاستدلال البايزي

2 المقدمة ولمحة عامة عن النتائج

تُعد منحنيات الدوران (RC) والعدسية الضعيفة مجرة-مجرة (GGL) مجسّين جاذبيين متكاملين: فـ RC يقيّد الجهد الديناميكي داخل قرص المجرة وعلاقة التسارع الشعاعي (RAR)، أما GGL فيقيس توزيع الكتلة الإسقاطي واستجابة الجاذبية على مقياس الهالات. وبالنسبة إلى أي نظرية مرشحة، ليست المسألة الجوهرية أن تلائم مجموعتي البيانات كلّاً على حدة، بل أن تقدّم تفسيراً متسقاً تحت تعيين عابر للبيانات وقيود مشتركة واحدة.

لذلك تتخذ هذه الورقة من «اختبار الإغلاق (closure test)» بروتوكولاً إحصائياً مركزياً: نستخدم لاحق RC-only أولاً للتنبؤ أمامياً بـ GGL، ثم نقارنه بضبط سلبي يبدّل تعيين RC-bin→GGL-bin (permutation / shuffle)، لتقييم قدرة التنبؤ القابلة للانتقال بين البيانات (predictive transferability)، ولاستبعاد الإشارات الزائفة الناتجة عن انحياز تنفيذي أو ملاءمة مصادفة.

التموضع النظري والنطاق: لا تسعى هذه الورقة إلى تقديم اشتقاق مجهرِي من المبادئ الأولى لـ EFT (نظرية خيوط الطاقة) أو صيغة نسبية مكتملة. بل نتعامل مع EFT بوصفه بارامترية فعالة منخفضة الأبعاد وشبيهة بـ MOND لحقل/استجابة فعالة (توصَف بدالة نواة f(x) وبمقياس عالمي ℓ)، ونختبر اتساقه العابر للبيانات وقدرته على نقل التنبؤ عبر اختبار الإغلاق RC→GGL ضمن دفتر معلمات صارم.

بيان خطة البحث ونطاقه: تنتمي هذه الورقة إلى خطة رصدية مستمرة من سلسلة P. نبحث في البيانات المتاحة على مقياس المجرات عن نوعين محتملين من مساهمات الخلفية الفعالة: (i) «قاعدة جاذبية» يمكن وصفها باستجابة جاذبية متوسطة بعد التغليظ الخشن، و(ii) «أرضية ضوضاء» مرتبطة بتقلبات العمليات المجهرية (stochastic/noise floor). وفي هذه الورقة (P1) نركّز فقط على الأولى: من دون إدخال أي فرضية عن آلية تولّد مجهرية، نستخرج مؤشرات رصدية لقاعدة الجاذبية المتوسطة عبر اختبار الإغلاق RC→GGL، ونقارنها بخط أساس DM قابل للتدقيق ضمن بروتوكول موحّد. وكصورة فيزيائية إرشادية، إذا وُجدت درجات حرية قصيرة العمر، فإن اضمحلالها/فناؤها يمكن أن يحوّل كتلة السكون إلى طاقة وزخم تحملهما درجات حرية أخرى، ما يقابل فعلياً على المستوى الفعال تفكيكاً إلى «مساهمة متوسطة + مساهمة متقلبة»؛ لكن هذه الورقة لا تبني نموذجاً كمياً لتلك الصورة المجهرية.

لتجنّب الإفراط في التأويل، نحدّد نطاق الورقة كما يلي:
• ما تفعله هذه الورقة: تقيس قدرة نقل التنبؤ عبر اختبار الإغلاق، تحت دفتر معلمات صارم وقيود تعيين مشتركة، وتقارن بين استجابة الجاذبية المتوسطة في EFT وخط أساس DM بصورة قابلة للتكرار.
• ما لا تفعله هذه الورقة: لا تناقش أي آلية تولّد مجهرية، ولا الوفرة/العمر، ولا القيود الكونية؛ ولا تبني نموذجاً للمكوّن العشوائي المقابل لـ «أرضية الضوضاء».
• ما لا تدّعيه هذه الورقة: لا تهدف إلى إسقاط المادة المظلمة؛ ولا تقدّم P1 حكماً نهائياً بشأن «وجود القاعدة» من عدمه، بل تسجل دليلاً مرحلياً: ضمن مجال القياس المتين المختار هنا، تفضّل البيانات نموذجاً يتضمن استجابة جاذبية متوسطة.

نؤكد كذلك أن DM_RAZOR لا يمثل إلا خط أساس NFW أدنى وقابلاً للتدقيق (علاقة c–M ثابتة ومن دون scatter؛ ومن دون الانكماش الأدياباتي Adiabatic Contraction، أو core feedback، أو اللاكروية، أو بنود البيئة). لذلك تنحصر النتيجة الرئيسة في المتن بدقة في الآتي: تحت هذا الخط الأدنى وضمن دفتر المعلمات/قيود التعيين الصارمة، يمتلك EFT اتساقاً عابراً للبيانات أقوى. وللرد على سؤال شائع: هل سيغيّر خط أساس ΛCDM أكثر معيارية ونمذجة خطأ منهجي رئيسي في العدسية النتيجة بصورة ملموسة؟ نجمع في الملحق B تعزيزات DM أكثر معيارية، لكنها لا تزال منخفضة الأبعاد وقابلة للتدقيق، مع nuisance من جهة العدسية، في P1A: اختبار ضغط معياري لخط أساس DM، مع الحفاظ الكامل على تعيينات المشاركة وبروتوكول الإغلاق المستخدم في المتن (انظر الجدول B1/الشكل B1).

2.1 Tab S1a–S1b: ملخص المؤشرات الرئيسة (Strict)

يعرض الجدول S1a مؤشرات المقارنة الرئيسة في الملاءمة المشتركة (RC+GGL)، وهي logL و ΔlogL و AICc و BIC؛ ويعرض الجدول S1b مؤشرات اختبار الإغلاق ومسوح المتانة (closure، وضبط shuffle السلبي، ونطاقات مسح σ_int / R_min / cov-shrink). وتأتي جميع القيم من جدول الملخص الصارم الرئيس Tab_Z1_master_summary، ويمكن تتبعها بنداً بنداً في حزمة الأرشيف المنشورة.

الجدول S1a｜مؤشرات المقارنة الرئيسة للملاءمة المشتركة (RC+GGL، Strict).

الجدول S1b｜مؤشرات الإغلاق والمتانة (Strict).

2.2 الشكل S3: قوة الإغلاق (RC-only → التنبؤ بـ GGL)

تُعرَّف قوة الإغلاق بأنها ΔlogL_closure ≡ ⟨logL_true⟩ − ⟨logL_perm⟩: أي التنبؤ أمامياً بـ GGL على عينات لاحق RC-only، ثم مقارنته بضبط سلبي «يبدّل تعيين RC-bin→GGL-bin».

الشكل S3｜قوة الإغلاق (الأكبر أفضل): أفضلية متوسط لوغاريتم الاحتمال لتنبؤ RC-only → GGL.

2.3 الشكل S4: المقارنة الرئيسة للملاءمة المشتركة (RC+GGL)

تُعرَّف أفضلية الملاءمة المشتركة بأنها ΔlogL_total ≡ logL_total(model) − logL_total(DM_RAZOR). وفي ظل البيانات نفسها، والتعيين نفسه، وحجم معلمات شبه متماثل، تحقق عائلة EFT لوغاريتم احتمال مشتركاً أعلى بكثير.

الشكل S4｜أفضلية الملاءمة المشتركة (الأكبر أفضل): best logL_total لـ RC+GGL نسبةً إلى DM_RAZOR.

2.4 أربع نتائج موجزة (قابلة للاقتباس مباشرة)

(1) في تحليل مشترك موحّد يجمع منحنيات دوران SPARC وعدسية KiDS-1000 الضعيفة، تتفوّق نماذج إطار الجاذبية المتوسطة في EFT بصورة منهجية على DM_RAZOR ضمن بروتوكول مقارنة صارم: ΔlogL_total = 1155–1337 (نسبة إلى DM_RAZOR).

(2) يبيّن اختبار الإغلاق RC→GGL أن اتساق EFT التنبؤي أقوى: ΔlogL_closure = 172–281، مقابل 127 لـ DM_RAZOR؛ وعند خلط مجموعات RC-bin→GGL-bin عشوائياً ينهار إشارة الإغلاق إلى 6–23، ما يدل على أن الإشارة تعتمد على التعيين العابر للبيانات الصحيح لا على ملاءمة مصادفة.

(3) لا يغيّر المسح المنهجي لـ σ_int و R_min و covariance shrinkage إشارة أو رتبة عبارة «EFT أفضل من DM_RAZOR»، ما يدل على متانة النتيجة أمام الاضطرابات المنهجية الشائعة.

(4) يعزّز الملحق B (P1A) خط أساس DM ضمن بروتوكول الإغلاق نفسه بصورة «معيارية وقابلة للتدقيق»: إذ يحتفظ بثلاثة تحسينات أحادية المعلمة (SCAT/AC/FB)، ويضيف hierarchical c–M scatter + prior، ووكيل core أحادي المعلمة، ومعلمة معايرة قص العدسية m (ومركبها DM_STD). وتظهر النتائج أن فرع feedback/core وحده يضيف تحسناً صافياً صغيراً في قوة الإغلاق (122.21→129.45، ΔΔlogL_closure≈+7.25)، في حين أن بقية التعزيزات لا تقدم مساهمة ذات دلالة في قوة الإغلاق أو تكون مساهمتها سالبة. ولذلك لا تعتمد نتيجة المتن الرئيسة على فرضية أن DM_RAZOR كان خط أساس ضعيفاً أكثر من اللازم.

3 البيانات والمعالجة المسبقة

تستخدم هذه الدراسة نوعين من البيانات العامة، وتنجز داخل المشروع التحميل والتحقق (sha256) والمعالجة المسبقة عبر نصوص برمجية قابلة للتتبع. ولضمان عدالة المقارنة بين النماذج، تشترك جميع مساحات العمل (EFT_BIN / EFT_WEXP / EFT_WYUK / EFT_WPOW / DM_RAZOR) في منتجات البيانات نفسها وتعيينات التقسيم إلى صناديق نفسها.

3.1 منحنيات الدوران (RC، SPARC)

تأتي بيانات RC من قاعدة SPARC، من Rotmod_LTG (175 ملف rotmod). وبعد المعالجة المسبقة، تضم العينة المستخدمة في نمذجة هذا المشروع 104 مجرات، بإجمالي 2295 نقطة بيانات (r, V_obs)، وتقسم وفق الكتلة النجمية وقواعد أخرى إلى 20 RC-bin. ويحتوي كل موضع بيانات على نصف القطر r (kpc)، والسرعة المرصودة V_obs (km/s)، والخطأ σ_obs، إضافة إلى سرعات مكونات الغاز/القرص/الانتفاخ (V_gas, V_disk, V_bul).

3.2 العدسية الضعيفة (GGL، KiDS-1000 / Brouwer+2021)

تستخدم بيانات GGL كثافة السطح المكافئة ΔΣ(R) من الشكل Fig.3 في Brouwer وآخرين (2021) على KiDS-1000 (4 صناديق كتلة نجمية، و15 نقطة R في كل صندوق)، مع مصفوفة التغاير الكاملة التي يقدّمونها. وفي المشروع أُعيد بناء تغاير long-form الأصلي ليصبح مصفوفة 15×15 لكل bin، ثم جرى التحقق من الأبعاد والمعقولية العددية في تدقيق Stage-B.

3.3 تعيين RC-bin → GGL-bin وحجم العينة الكلي

تتصل صناديق الكتلة الأربعة في GGL بالصناديق العشرين في RC عبر تعيين ثابت: فكل GGL-bin يقابله 5 RC-bin، وتُحسب مساهمة RC-bin بمتوسط مرجّح بعدد المجرات. يبقى هذا التعيين ثابتاً في جميع النماذج، وهو القيد الجوهري الذي يضمن عدالة المقارنة في اختبار الإغلاق والملاءمة المشتركة. ويبلغ العدد النهائي لنقاط البيانات المشتركة n_total = 2355 (RC=2295، GGL=60).

4 النماذج والطرق الإحصائية

4.1 المواصفة الرياضية الدنيا لـ EFT و DM (قابلة للتدقيق/الاختبار)

يقدّم هذا القسم مواصفة رياضية دنيا يمكن ربطها مباشرة بالتنفيذ.

(a) نموذج منحنيات الدوران (RC)

لكل نقطة بيانات RC، أي (r, V_obs, σ_obs)، نستخدم تركيب المكونات: V_mod²(r) = V_bar²(r) + V_extra²(r). وهنا V_bar²(r) = V_gas²(r) + Υ_d·V_disk²(r) + Υ_b·V_bul²(r). وفي النتائج الرئيسة لهذه الورقة نعتمد Υ_d = Υ_b = 0.5 (متسقاً مع التوصية التجريبية في SPARC، ومفيداً أيضاً في تقليل درجات الحرية غير الضرورية).

(b) تعديل الجاذبية المتوسطة في EFT (EFT)

تُبارامتر الزيادة الإضافية في EFT بصيغة «متوسط مربع السرعة»: V_extra²(r) = V0_bin² · f(r/ℓ). وهنا V0_bin هي معلمة السعة لكل RC-bin (20 معلمة)، و ℓ مقياس عالمي (1 معلمة)، و f(x) دالة شكل نواة بلا أبعاد. وأشكال النواة المقارنة في هذه الورقة (ولا يضيف أي منها درجات حرية مستمرة إضافية) هي:

• none: f(x)=x/(1+x)
• exponential: f(x)=1−exp(−x)
• yukawa: f(x)=1−exp(−x)·(1+0.5x)
• powerlaw_tail: f(x)=1−(1+x)^(−1/2)
• (ضبط اختياري) gaussian: f(x)=erf(x/√2) (غير مدرج في مجموعة النتائج الرئيسة)

الدافع الفيزيائي (موسع): يفهم EFT الاستجابة الجاذبية الإضافية على مقياس المجرات بوصفها استجابة فعالة بعد التغليظ الخشن/متوسط المقياس لتأثيرات أكثر مجهرية تعمل على مدى محدود. وفي هذه الورقة لا نفترض آلية مجهرية بعينها، بل نعتمد بارامترية دنيا وقابلة للتدقيق لإجراء مقارنة واختبار مضبوطين ضمن بروتوكول إحصائي موحّد.

للتوضيح الحدسي، يمكن كتابة الحد الإضافي بصيغة تسارع: a_extra(r)=V_extra²(r)/r=(V0_bin²/r)·f(r/ℓ). عندما r≫ℓ، يكون f→1 و V_extra→V0_bin، ما يعطي مساهمة سرعة إضافية شبه مسطحة في المنطقة الخارجية؛ وعندما r≪ℓ و f(x)≈x، يمكن إدخال مقياس تسارع مميز a0,bin≈V0_bin²/ℓ (مع فرق بعامل نواة من رتبة O(1))، فيقدّم حدساً لمقياس انتقال داخلي-خارجي شبيه بـ MOND.

يمكن النظر إلى عائلة النوى المنفصلة المستخدمة هنا (none/exponential/yukawa/powerlaw_tail) بوصفها proxies منخفضة الأبعاد لاختلافات في «الميل الابتدائي/سرعة الانتقال/الذيل بعيد المدى» (مثل حجب شبيه بـ Yukawa في مقابل استجابة أطول ذيلاً). وهي مخصّصة لاختبار المتانة لا لاستنفاد فضاء النماذج. وفي جزء العدسية الضعيفة، نبني من V_avg(r) كتلة وكثافة غلاف مكافئة، ثم نسقطها للحصول على ΔΣ(R)؛ وينبغي فهم هذه الكثافة المكافئة بوصفها وصفاً فعالاً لجهد العدسية تحت فرضية التناظر الكروي وخريطة المجال الضعيف (نُقلت التفاصيل الكاملة إلى الملحق A).

تحقق أشكال النواة أعلاه كلها f(x)→1 عندما x→∞ (أي تشبّع V_extra²→V0²)، بينما تعطي نمواً خطياً أو دون خطي عندما x≪1: مثلاً exponential: f≈x؛ و yukawa: f≈0.5x؛ و powerlaw_tail: f≈0.5x. لذلك تحمل أشكال النواة المختلفة فروقاً قابلة للرصد في «الميل الابتدائي» عند أنصاف الأقطار الصغيرة، وفي سرعة الانتقال والذيل الخارجي، ويمكن تمييزها عبر الملاءمة المشتركة RC+GGL واختبار الإغلاق.

يتولد تنبؤ EFT للعدسية الضعيفة ΔΣ(R) من عكس V_avg(r) إلى كتلة وكثافة غلاف، ثم إجراء تكامل إسقاطي: M_enc(r)=r·V_avg²(r)/G، و ρ(r)=(1/4πr²)·dM_enc/dr، و Σ(R)=2∫_R^∞ ρ(r)·r/√(r²−R²) dr، و ΔΣ(R)=Σ̄(<R)−Σ(R). ويستخدم التنفيذ العددي شبكة لوغاريتمية مع تكثيف تكيفي عند الحالات الشاذة، لضمان الاستقرار والقابلية للتكرار.

(c) DM_RAZOR: خط أساس هالة NFW للمادة المظلمة الباردة

نؤكد مرة أخرى أن DM_RAZOR لا يمثل إلا خط أساس NFW أدنى وقابلاً للتدقيق (علاقة c–M ثابتة ومن دون scatter؛ ومن دون Adiabatic Contraction، أو feedback core، أو اللاكروية، أو بنود البيئة). ولخفض خطر «strawman baseline»، لا تزعم هذه الورقة أن تلك التأثيرات غير موجودة؛ بل ندرجها، بصورة منخفضة الأبعاد وقابلة للتدقيق، في الملحق B (P1A) كاختبار ضغط، بما في ذلك المعالجة الهرمية لـ c–M scatter، ووكيل core، و nuisance معايرة قص العدسية.

4.2 دفتر النماذج والمقارنة العادلة (المعلمات المشتركة = تعريف الإغلاق)

عدد المعلمات في مجموعة المقارنة الرئيسة هو: DM_RAZOR k=20؛ وعائلة EFT k=21 (المعلمة الإضافية الوحيدة هي log ℓ عالمي). وتشترك جميع النماذج في: بيانات RC نفسها، وبيانات GGL نفسها وتغايرها، وتعيين RC-bin→GGL-bin نفسه، والبند الباريوني نفسه وتحويلات الوحدات نفسها. كما أن شكل النواة (none / exponential / yukawa / powerlaw_tail) اختيار منفصل لا يضيف معلمات مستمرة، وبذلك نتجنب كسب الأفضلية لمجرد «إضافة درجة حرية واحدة».

4.3 الاحتماليات، والأسبقيات، والمُعَيِّن

يستخدم احتمال RC غاوسياً قطرياً: σ_eff² = σ_obs² + σ_int²؛ وتثبَّت النتيجة الرئيسة عند σ_int=5 km/s، ثم يُمسح σ_int في Run-5. ويستخدم احتمال GGL غاوسياً بمصفوفة التغاير الكاملة لكل bin: logL_GGL = Σ_b log 𝒩(ΔΣ_obs^b | ΔΣ_mod^b, C_b). والهدف المشترك هو logpost(θ)=logprior(θ)+logL_RC(θ)+logL_GGL(θ). وتتمثل الأسبقيات أساساً في حدود فيزيائية ممكنة (قيود على مجالات log ℓ و log V0 و log M200)؛ وعند تفعيل Υ و σ_int الحرّين تُستخدم أسبقيات ضعيفة المعلومات (انظر تفاصيل التنفيذ وتكوين حزمة الإصدار).

يستخدم المُعَيِّن مساراً عشوائياً من نوع block Metropolis تكيفي: ففي كل خطوة لا يُحدّث إلا كتلة عشوائية من فضاء المعلمات لرفع معدل القبول في الأبعاد العالية، ويجري تكييف خفيف لطول الخطوة بحسب معدل القبول داخل نافذة (معدل القبول المستهدف نحو 0.25). وتعتمد النتائج الرئيسة نمط quick (إعدادات مثل n_steps=800)، مع إخراج trace وبقايا ومخططات PPC لكل مساحة عمل من أجل التدقيق اليدوي والبرمجي.

4.4 اختبار الإغلاق والضبط السلبي (التعريف)

يفحص اختبار الإغلاق (Run-2)، من دون إعادة ملاءمة GGL، ما إذا كان لاحق RC-only يستطيع التنبؤ بـ GGL. والطريقة المحددة هي: توليد ΔΣ(R) أمامياً لأربعة GGL-bin على عينات لاحق RC-only، وحساب logL_true باستخدام مصفوفة التغاير الكاملة؛ ثم تبديل تعيين المجموعات RC-bin→GGL-bin عشوائياً (permutation) للحصول على logL_perm. وتُعرَّف قوة الإغلاق بأنها ΔlogL_closure≡⟨logL_true⟩−⟨logL_perm⟩. إضافة إلى ذلك، يعيد Run-10 تقسيم العشرين RC-bin عشوائياً إلى 4×5 (shuffle) ويعيد حساب الإغلاق، لاختبار اعتماد إشارة الإغلاق على التعيين الصحيح.

5 النتائج الرئيسة وتفسيرها

5.1 النتيجة الرئيسة للملاءمة المشتركة (RC+GGL)

تعرض الجدول S1a والشكل S4 أفضلية best logL_total و ΔlogL_total (نسبة إلى DM_RAZOR). وفي مجموعة المقارنة الرئيسة، يحقق EFT_BIN أكبر أفضلية مشتركة (ΔlogL_total=1337.210)، بينما تحافظ أشكال نواة EFT الأخرى أيضاً على أفضلية كبيرة (1154.827–1294.442). وكذلك تتفوّق عائلة EFT بوضوح على DM_RAZOR في معايير المعلومات (AICc/BIC)، ما يدل على أن الأفضلية ليست انحيازاً ناشئاً من عدد المعلمات.

ملاحظة: تأتي المساهمة الرئيسة في ΔlogL_total≈1337 من بند RC (في تفكيك joint تبلغ ΔlogL_RC≈1065، أي نحو 80%). ويمكن فهم ذلك على أنه تحسّن معتدل لكل نقطة، Δχ²≈0.90، على N=2295 نقطة بيانات RC، يتراكم طبيعياً في احتمال غاوسي قطري ليبلغ رتبة 10^3. وفي الوقت نفسه، يقدّم GGL واختبار الإغلاق قيوداً مستقلة عابرة لمجموعات البيانات، ويظل الترتيب مستقراً تحت اختبارات ضغط σ_int و R_min و cov‑shrink (انظر القسم 6 والجدول S1b).

5.2 نتائج اختبار الإغلاق (RC-only → GGL)

يظهر المقدار الرئيس في اختبار الإغلاق، ΔlogL_closure، في الجدول S1b والشكل S3. وتتراوح قوة الإغلاق في عائلة EFT بين 171.977 و 280.513، وهي أعلى من قيمة DM_RAZOR البالغة 126.678. وهذا يعني أنه عندما لا يُسمح بأي درجة حرية إضافية عابرة للبيانات، تمتلك عينات لاحق EFT المستخلصة من بيانات RC قدرة تنبؤية قابلة للانتقال إلى بيانات GGL أقوى.

يدعم الضبط السلبي كذلك الصلة الفيزيائية لإشارة الإغلاق: فعندما تُخلط مجموعات RC-bin→GGL-bin عشوائياً، تهبط قوة الإغلاق في EFT إلى 6–15 (مع اختلاف طفيف بين النوى)، بينما تبلغ قوة الإغلاق الأصلية 172–281. ويستبعد هذا «انهيار الإشارة» أن تكون الأفضلية الزائفة ناتجة عن التنفيذ العددي، أو خطأ في الوحدات، أو معالجة غير صحيحة لمصفوفة التغاير.

الشكل R1｜ضبط سلبي: تنخفض إشارة الإغلاق بوضوح بعد خلط المجموعات shuffle (مرسوم اعتماداً على مؤشرات Tab_Z1).

5.3 معنى النتائج وحدودها

خلاصة هذه الدراسة هي: «ضمن مجموعة البيانات وهذا البروتوكول، يتفوّق تعديل الجاذبية المتوسطة في EFT على خط أساس DM_RAZOR المختبَر». ويجب التشديد على أن جهة DM تستخدم فقط خط أساس NFW الأدنى وعلاقة c(M) ثابتة، من دون إدخال نماذج مثل core formation، أو اللاكروية، أو بنود البيئة، أو ربط أكثر تعقيداً بين المجرات والهالات. لذلك لا تدّعي هذه الورقة استبعاد جميع عائلات نماذج DM؛ بل تقدّم خط أساس مقارنة قابلاً للتكرار ومتمركزاً حول اختبار الإغلاق، لتقييم ما إذا كان يمكن تفسير RC و GGL باتساق عبر مجموعة واحدة من المعلمات والتعيينات العابرة للبيانات.

للرد على هذا الاعتراض الشائع، أنجزنا مشروع توسعة مستقلاً P1A (انظر الملحق B)، يعزّز خط أساس DM بصورة «معيارية وقابلة للتدقيق» من دون تغيير تعيين RC-bin→GGL-bin المشترك أو إطار التدقيق. فإلى جانب ثلاثة تحسينات أحادية المعلمة (SCAT/AC/FB)، يضيف المشروع: (i) hierarchical c–M scatter + mass–concentration prior (DM_HIER_CMSCAT)، و(ii) وكيلاً أحادي المعلمة لـ baryonic-feedback core (DM_CORE1P)، و(iii) nuisance معايرة قص العدسية الضعيفة m (DM_RAZOR_M)، ثم يقدّم النموذج المركّب DM_STD؛ مع الاحتفاظ بـ EFT_BIN مرجعاً للمقارنة.

• DM_RAZOR_SCAT (c–M scatter) — يضيف معلمة تشتت تركيز بين halo وآخر، σ_logc، لاختبار ما إذا كان «تثبيت c(M)» يقلّل منهجياً قدرة DM على التفسير؛
• DM_RAZOR_AC (Adiabatic Contraction) — يستخدم معلمة واحدة α_AC للاستيفاء المستمر بين «لا انكماش ↔ انكماش معياري»، بأقل كلفة ممكنة لالتقاط ميل الباريونات إلى تقليص المناطق الداخلية؛
• DM_RAZOR_FB (Feedback / core) — يستخدم مقياس core (مثل log r_core) لوصف أثر core في قمع منحنيات الدوران في المنطقة الداخلية، مع إبقاء التقريب NFW على مقاييس العدسية الضعيفة.

يرد scoreboard الكمي لـ P1A في الجدول B1 / الشكل B1 في الملحق B (مولَّد تلقائياً من Tab_S1_P1A_scoreboard). وفي مؤشر الإغلاق، يعطي DM_RAZOR_FB تحسناً صافياً صغيراً (122.21→129.45، +7.25)، بينما تكون مساهمة بقية التعزيزات في قوة الإغلاق غير ذات دلالة أو سالبة. أما في الملاءمة المشتركة، فإن إضافة hierarchical c–M scatter prior (DM_HIER_CMSCAT) أو النموذج المركّب (DM_STD) تحسّن joint logL بوضوح، لكنها لا تزيد قوة الإغلاق، ما يشير إلى أن ما يزداد أساساً هو مرونة الملاءمة المشتركة لا قابلية النقل التنبؤية بين المجسات. لذلك ينبغي فهم النتيجة المحورية في المتن على النحو الآتي: تحت التعيين المشترك الصارم وقيود اختبار الإغلاق، لا تنشأ أفضلية الاتساق العابر للبيانات في EFT من اختيار «خط أساس أضعف مما ينبغي» لجهة DM. وستُدمج حزمة إصدار P1A في الملحق B (الجداول/الأشكال التكميلية و full_fit_runpack) كملفات إضافية ضمن Concept DOI نفسه لحزمة full_fit_runpack الخاصة بهذه الورقة: https://doi.org/10.5281/zenodo.18526286.

6 المتانة وتجارب المقارنة

6.1 مسح σ_int (Run-5)

أجرينا مسحاً منهجياً للتشتت الداخلي في RC، أي σ_int، وكررنا الاستدلال المشترك عند كل قيمة من σ_int، ثم حسبنا ΔlogL_total نسبة إلى DM_RAZOR. وتظهر القيم الدنيا/العليا لـ ΔlogL_total لكل نموذج ضمن نطاق المسح في الجدول S1b.

الشكل R2｜نطاق ΔlogL_total تحت مسح σ_int (الأكبر أفضل).

6.2 مسح R_min (Run-6)

لاختبار أثر الأخطاء المنهجية في المنطقة المركزية (مثل الحركة غير الدائرية، والدقة المحدودة، وقصور نمذجة الباريونات)، قصصنا بيانات RC وفق عتبة R_min وكررنا الاستدلال المشترك. وتظل أفضلية عائلة EFT موجبة ومستقرة في الرتبة تحت مسح R_min.

الشكل R3｜نطاق ΔlogL_total تحت مسح R_min (الأكبر أفضل).

6.3 مسح cov-shrink (Run-7)

لاختبار عدم يقين تغاير GGL، نطبّق shrinkage على مصفوفة التغاير لكل صندوق كتلة: C_α=(1−α)C+α·diag(C)، ثم نمسح α. وتبيّن النتائج أن أفضلية عائلة EFT غير حساسة لهذه المعالجة.

الشكل R4｜نطاق ΔlogL_total تحت مسح cov-shrink (الأكبر أفضل).

6.4 سلّم الاستئصال (Run-8)

أجرينا استئصالاً متداخلاً داخل EFT_BIN: من نموذج شديد البساطة (بلا معلمات حرة)، إلى نموذج يحتفظ بعدد قليل من درجات الحرية، ثم إلى النموذج الكامل: سعة 20-bin + مقياس عالمي. وتبيّن AICc/BIC أن EFT_BIN الكامل ضروري بوضوح لتفسير البيانات.

الشكل R5｜سلّم الاستئصال لـ EFT_BIN (AICc، الأصغر أفضل).

6.5 التنبؤ مع الحجب (Run-9)

نفذنا أيضاً اختبار leave-one-bin-out (LOO): في كل مرة نُبقي صندوقاً واحداً من صناديق الكتلة الأربعة في GGL خارج الاستدلال، ونعيد الاستدلال باستخدام بقية الصناديق (ومجمل RC)، ثم نقيم لوغاريتم احتمال الاختبار على الصندوق المحجوب. وترد المؤشرات المجمعة في الجدول التكميلي Tab_R3_leave_one_bin_out (من نواتج Run-9؛ يقدّم القسم 8.2 نمط مسارات الملفات في قائمة النواتج الرئيسة)، وتبقى عائلة EFT أفضل بوضوح من DM_RAZOR حتى في أسوأ حالة حجب.

الشكل R6｜LOO: توزيع لوغاريتم الاحتمال للصندوق المحجوب (من نواتج Run-9).

6.6 ضبط سلبي: RC-bin shuffle (Run-10)

يعيد Run-10 تقسيم العشرين RC-bin عشوائياً إلى 4×5، ثم يعيد حساب الإغلاق مع إبقاء لاحق RC-only ثابتاً. وتظهر النتائج أنه، مقارنة بالتعيين الأصلي، يخفض shuffle بوضوح mean logL_true و ΔlogL_closure للإغلاق (انظر الجدول S1b والشكل R1)، ما يدعم قابلية تفسير إشارة الإغلاق.

الشكل R7｜ضبط سلبي: يؤدي تعيين shuffle إلى هبوط واضح في mean logL_true للإغلاق (من نواتج Run-10).

7 قابلية التتبع وتدقيق الاتساق (Provenance)

يمكن تتبع جميع القيم المقتبسة في هذه الورقة بنداً بنداً داخل جداول الملخص الصارمة وسجلات التدقيق في الأرشيف المنشور. ولتيسير قراءة المتن، نُقلت سلسلة التتبع الكاملة (قائمة tags، وجداول التدقيق، وقوائم checksum، وطرق الفحص) إلى الملحق A.

8 قابلية إعادة الإنتاج وأرشيف Zenodo (Reproducibility & Archive)

بيان إتاحة البيانات والكود: بيانات منحنيات الدوران SPARC وبيانات العدسية الضعيفة KiDS-1000 المستخدمة هنا كلها بيانات عامة. أُرشف التقرير بمستوى الإصدار في Zenodo (Concept DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.18526334)، كما أُرشفت حزمة إعادة الإنتاج الكاملة في Zenodo (Concept DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.18526286). وترد خطوات التنفيذ التفصيلية، وبيئة الاعتمادات، وقائمة الأرشيف، ومعلومات التحقق بالهاش في الملحق A؛ أما تصميم اختبار ضغط خط أساس DM المعياري (P1A)، ووسوم التشغيل، والنواتج، فترد في الملحق B.

تحت Concept DOI نفسه لحزمة إعادة الإنتاج الكاملة (https://doi.org/10.5281/zenodo.18526286)، نقدّم مدخلين قابلين لإعادة الإنتاج بحسب الاستخدام:
• P1 (المتن) full_fit_runpack: يعيد إنتاج RC-only / closure / joint ومسوح المتانة في مقارنة EFT vs DM_RAZOR، وينتج أصول الجداول S1a/S1b والأشكال S3/S4 وغيرها؛
• P1A (الملحق B) full_fit_runpack: يعيد إنتاج اختبار ضغط خط أساس DM المعياري (SCAT/AC/FB + hierarchical c–M scatter prior + core1p + lensing m + DM_STD؛ مع EFT_BIN كمرجع)، وينتج الجدول B1 والشكل B1 في الملحق.
وستُدمج الجداول/الأشكال التكميلية لـ P1A و full_fit_runpack كملفات إضافية ضمن Concept DOI نفسه، للحفاظ على مدخل أرشيفي واحد.

9 الشكر والتصريحات

9.1 الشكر

نشكر فريقي SPARC و KiDS-1000 على إتاحة البيانات العامة والوثائق؛ ونشكر المشاركين في عملية إعادة البناء والتدقيق ضمن هذا المشروع.

9.2 مساهمات المؤلف

تولى Guanglin Tu طرح الفكرة المفهومية للدراسة، وتصميم الخطة، والتنفيذ الهندسي، وتنظيم البيانات، والتحليل الشكلي، وبناء مسار إعادة الإنتاج والتدقيق، وكتابة الورقة.

9.3 مصادر التمويل

تمويل شخصي من المؤلف Guanglin Tu (من دون دعم خارجي/من دون رقم منحة).

9.4 المصالح المتنافسة

للمؤلف Guanglin Tu علاقة بـ «فريق EFT، شركة شينزن لعلوم خيوط الطاقة المحدودة (الصين)»؛ ولا توجد مصالح متنافسة أخرى.

9.5 المساعدة بالذكاء الاصطناعي

استُخدم OpenAI GPT-5.2 Pro و Gemini 3 Pro في تنقيح اللغة، والتحرير البنيوي، وترتيب مسار إعادة الإنتاج؛ ولم يُستخدما في توليد أو تعديل البيانات أو النتائج أو الأشكال أو الكود؛ ولم يُستخدما في توليد المراجع. ويتحمل المؤلف المسؤولية الكاملة عن محتوى النص ودقة الاقتباسات.

10 المراجع

• Lelli, F., McGaugh, S. S., & Schombert, J. M. (2016). SPARC: Mass Models for 175 Disk Galaxies with Spitzer Photometry and Accurate Rotation Curves. The Astronomical Journal, 152, 157. DOI: 10.3847/0004-6256/152/6/157.
• Brouwer, M. M., Oman, K. A., Valentijn, E. A., et al. (2021). The weak lensing radial acceleration relation: Constraining modified gravity and cold dark matter theories with KiDS-1000. Astronomy & Astrophysics, 650, A113. DOI: 10.1051/0004-6361/202040108.
• Wright, C. O., & Brainerd, T. G. (2000). Gravitational Lensing by Navarro–Frenk–White Halos. The Astrophysical Journal, 534, 34–40.
• Navarro, J. F., Frenk, C. S., & White, S. D. M. (1997). A Universal Density Profile from Hierarchical Clustering. Astrophysical Journal, 490, 493. DOI: https://doi.org/10.1086/304888
• Dutton, A. A., & Macciò, A. V. (2014). Cold dark matter haloes in the Planck era: evolution of structural parameters for NFW haloes. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 441, 3359–3374. DOI: https://doi.org/10.1093/mnras/stu742
• Blumenthal, G. R., Faber, S. M., Flores, R., & Primack, J. R. (1986). Contraction of dark matter galactic halos due to baryonic infall. Astrophysical Journal, 301, 27. DOI: https://doi.org/10.1086/163867
• Di Cintio, A., Brook, C. B., Dutton, A. A., et al. (2014). A mass-dependent density profile for dark matter haloes including the influence of galaxy formation. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 441, 2986–2995. DOI: https://doi.org/10.1093/mnras/stu729
• Read, J. I., Agertz, O., & Collins, M. L. M. (2016). Dark matter cores all the way down. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 459, 2573–2590. DOI: https://doi.org/10.1093/mnras/stw713
• نظرية خيوط الطاقة. Zenodo (مستودع العلوم المفتوحة) DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.18517411

الملحق A: تفاصيل قابلية التتبع وإعادة الإنتاج

يجمع هذا الملحق معلومات قابلية التتبع وإعادة الإنتاج المعدّة للأرشفة طويلة الأمد (وسوم التشغيل، ونتائج التدقيق، وقائمة الأرشيف، ونقاط الفحص الرئيسة، وغيرها)، بما يسهّل على القارئ الفحص وإعادة الإنتاج عند الحاجة.

A.1 تفاصيل قابلية التتبع والتدقيق

لضمان قابلية التتبع طويلة الأمد، يستخدم هذا المشروع وسم tag زمني لكل تشغيل ولكل ناتج، ويحتفظ بالمنتجات التاريخية من دون الكتابة فوقها. وتأتي القيم الجوهرية المقتبسة في هذه الورقة من التجميع الصارم (compile_tag=20260205_035929)، وقد اجتازت تدقيقات الاتساق التالية:

• تحمل جميع الجداول المرحلية run_tag ووسم المرحلة؛ ويختار نص التجميع الصارم من report/tables مصادر الجداول canonical «المكتملة والمتسقة».

• قورنت قيم Tab_Z1_master_summary و Tab_Z2_conclusion_highlights بنداً بنداً مع الجداول canonical المختارة.

• عند توليد PDF، أُجري تدقيق وسوم على «وسوم الجداول/الأشكال المقتبسة» لضمان عدم خلط منتجات قديمة.

الوسوم الرئيسة (لتحديد جميع المنتجات الوسيطة): run_tag=20260204_122515؛ closure_tag=20260204_124721؛ joint_tag=20260204_152714؛ sigma_sweep_tag=20260204_161852؛ rmin_sweep_tag=20260204_195247؛ covshrink_tag=20260204_203219؛ ablation_tag=20260204_214642؛ LOO_tag=20260204_224827؛ negctrl_tag=20260204_234528؛ strict_compile_tag=20260205_035929؛ release_tag=20260205_112442.

نتيجة تدقيق الاتساق: يُظهر Tab_AUDIT_checks_strict أن pass=9, fail=0, skip=0 (انظر حزمة الإصدار).

A.2 خطوات إعادة الإنتاج وقائمة الأرشيف

تعتمد هذه الدراسة نظام إعادة إنتاج مكوّناً من «تقرير بمستوى الإصدار + مواد تكميلية للجداول والأشكال + حزمة تشغيل كاملة قابلة للإعادة». يستطيع القارئ الرجوع مباشرة إلى Tables & Figures Supplement للتحقق من جميع أصول الجداول/الأشكال المقتبسة في هذه الورقة؛ وإذا لزم إعادة إنتاج الأرقام وسلسلة التدقيق من الصفر، فيمكن استخدام full_fit_runpack لتنزيل البيانات وإعادة تشغيل المسار الكامل (وبعد انتهاء التشغيل يمكن التحقق من اتساق قيم الجداول عبر نص المقارنة مع جداول reference داخل الحزمة).

A.2.1 Quickstart لإعادة الإنتاج (RUN_FULL، Windows PowerShell)

يقدّم هذا القسم مساراً أقصر لإعادة الإنتاج (Windows PowerShell). وللفحص السريع، يُنصح بالرجوع مباشرة إلى Tables & Figures Supplement لمقارنة الجداول والأشكال المقتبسة في هذه الورقة بنداً بنداً. أما لإعادة الإنتاج من البداية إلى النهاية وتوليد كل الجداول/الأشكال ومنتجات التدقيق، فاستخدم full_fit_runpack: نفّذ verify_checksums.ps1 و RUN_FULL.ps1 بحسب README/ONE_PAGE_REPRO_CHECKLIST داخل الحزمة (يُوصى بـ Mode=full).

مدخل أرشيف Zenodo (Concept DOI): https://doi.org/10.5281/zenodo.18526286.
وسوم السلسلة الرئيسة لهذه الورقة: run_tag=20260204_122515، و strict compile_tag=20260205_035929، و release_tag: 20260205_112442.

A.2.2 مواد الأرشيف ونقاط الفحص الرئيسة (Packages & checks)

يوفر أرشيف Zenodo ثلاث فئات متكاملة من المواد: (1) التقرير بمستوى الإصدار (هذه الورقة، v1.1؛ ويشمل الملحق B: اختبار ضغط خط أساس DM المعياري P1A)؛ (2) Tables & Figures Supplement (مواد تكميلية للجداول والأشكال: تغطي جميع أصول الجداول/الأشكال المقتبسة في هذه الورقة؛ وتوجد نسخ موازية لـ P1 و P1A)؛ (3) full_fit_runpack (حزمة إعادة إنتاج كاملة: تنزّل البيانات من الصفر وتعيد تشغيل المسار الكامل؛ وتوجد نسخ موازية لـ P1 و P1A). وتدعم الفئتان (1)–(2) القراءة السريعة والفحص المستقل، بينما توفر الفئة (3) إمكانية إعادة الإنتاج الكاملة من البداية إلى النهاية.

اقتراح الاقتباس: عند اقتباس هذه الورقة أو مواد إعادة الإنتاج المرافقة، يُرجى ذكر Zenodo Concept DOI (https://doi.org/10.5281/zenodo.18526334).

تشمل المنتجات الرئيسة التي ينبغي أن تظهر بعد إعادة الإنتاج ويمكن مقارنتها ما يلي:

• report/tables/Tab_D_closure_summary__20260204_122515__*.csv (ملخص الإغلاق)
• report/tables/Tab_F_joint_summary__20260204_122515__*.csv (ملخص الملاءمة المشتركة)
• report/tables/Tab_G_joint_sigma_sweep__20260204_122515__*.csv (مسح σ_int)
• report/tables/Tab_H_joint_rmin_sweep__20260204_122515__*.csv (مسح R_min)
• report/tables/Tab_I_joint_covshrink_sweep__20260204_122515__*.csv (مسح cov-shrink)
• report/tables/Tab_R2_ablation_ladder__20260204_122515__*.csv (الاستئصال)
• report/tables/Tab_R3_leave_one_bin_out__20260204_122515__*.csv (LOO)
• report/tables/Tab_R4_negctrl_rcbin_shuffle__20260204_122515__*.csv (الضبط السلبي)
• report/final/Tab_Z1_master_summary__20260204_122515__20260205_035929.csv (الجدول الرئيس Strict؛ يقابل الجدولين S1a/S1b وقيم المتن)
• report/final/P1_RC_GGL_final_bundle__20260204_122515__20260205_035929.pdf (ملخص PDF بمستوى الإصدار؛ صالح للتصفح السريع والاقتباس)

الملحق B: P1A — اختبار ضغط معياري لخط أساس DM (DM 7+1 + DM_STD؛ مع مرجع EFT)

يسجل هذا الملحق مشروع توسعة «اختبار ضغط معياري لخط أساس DM» (P1A) متسقاً مع بروتوكول الإغلاق في المتن. ويتموضع هذا المشروع كما يلي: من دون إدخال عدد كبير من درجات الحرية، ومن دون تغيير تعيين RC-bin→GGL-bin المشترك أو إطار التدقيق، يرفع خط الأساس الأدنى DM_RAZOR المستخدم في المتن (NFW + c–M ثابتة، بلا scatter/بلا contraction/بلا core) إلى مجموعة خطوط أساس DM أقرب إلى الممارسة الفيزيائية الفلكية وأقدر على مقاومة الاعتراضات الشائعة. ويغطي P1A اختبارات الضغط الثلاثية السابقة ويتجاوزها: إذ يحتفظ بـ SCAT/AC/FB، ويضيف hierarchical c–M scatter + prior، ووكيل core أحادي المعلمة، و nuisance معايرة قص العدسية m، كما يقدّم النموذج المركّب DM_STD؛ مع الاحتفاظ بـ EFT_BIN مرجعاً للمقارنة.

ملاحظة تكميلية: تستخدم قيم قوة الإغلاق وغيرها في الملحق B (P1A) ميزانية Monte Carlo أعلى (مثلاً ndraw=400, nperm=24)، بخلاف ميزانية quick المستخدمة في المتن لتغطية عائلة نوى EFT الكاملة (مثلاً ndraw=60, nperm=12). لذلك قد توجد انجرافات عيّنية مطلقة من رتبة O(10)، لكن المقارنة بين النماذج ضمن الميزانية نفسها/الجدول نفسه عادلة، وتظل إشارة الأفضلية ورتبتها مستقرتين عبر الميزانيات المختلفة.

B.1 الهدف والتموضع (Why P1A, and why as an Appendix)

لا يحاول P1A استنفاد كل إمكانات نمذجة هالات ΛCDM (مثل اللاكروية، والاعتماد البيئي، والربط المعقّد بين المجرة والهالة، أو baryon physics عالية الأبعاد). بل يعتمد P1A مبدأ «منخفض الأبعاد، قابل للتدقيق، قابل لإعادة الإنتاج»: لا تضيف كل وحدة تعزيز إلا ≤1 معلمة فعالة رئيسية، وتظل خاضعة للقيود الصلبة الثلاثة في هذه الورقة:
(i) دفتر المعلمات: يجب تسجيل كل معلمة جديدة بوضوح وإبلاغها مع معايير المعلومات (AICc/BIC)؛
(ii) التعيين المشترك: يستمر استخدام تعيين المجموعات RC-bin→GGL-bin نفسه، ولا يُسمح بـ «تعديل التعيين» خصيصاً لمجموعة بيانات واحدة؛
(iii) اختبار الإغلاق: يجب أن يظهر أي تعزيز مكسباً حقيقياً في تنبؤ النقل RC→GGL، لا مجرد تحسين في ملاءمة RC-only.

B.2 DM 7+1 + DM_STD: تعريف الوحدات، والمعلمات، وطريقة دخولها إلى اللاحق المشترك

بوصفه runpack مستقلاً، يقدّم P1A ثماني مساحات عمل DM (DM 7+1) ومرجع EFT واحداً: يَستخدم DM_RAZOR خط أساس، ويبني ثلاث تعزيزات legacy أحادية المعلمة (DM_RAZOR_SCAT / DM_RAZOR_AC / DM_RAZOR_FB)، ثم يضيف ثلاث وحدات دفاعية أكثر معيارية (DM_HIER_CMSCAT / DM_CORE1P / DM_RAZOR_M)، ويقدّم بعد ذلك النموذج المركّب DM_STD. والهدف المشترك لهذه الوحدات هو: تغطية أكثر ثلاث فئات اعتراض شيوعاً مع أقل زيادة ممكنة في الأبعاد: (a) كيف يدخل تشتت علاقة c–M والأسبقية إلى نموذج هرمي؛ (b) هل يمكن تمثيل الأثر الرئيس لـ baryonic feedback بواسطة وكيل core أحادي المعلمة؛ (c) هل يمكن أن تُساء قراءة خطأ منهجي رئيسي من جهة العدسية كإشارة فيزيائية.

توضيح: تعتمد أسماء المعلمات أعلاه على التنفيذ الهندسي (مثل σ_logc و α_AC و log r_core و m_shear). وتركيز P1A هو «تقوية خط أساس DM قليلاً مع بقائه قابلاً للتدقيق»، لا تحويل جهة DM إلى ملائم عالي الأبعاد وغير مضبوط. وبخاصة، يضيف DM_HIER_CMSCAT تشتت c–M بطريقة هرمية: تُعطى كثافة كل halo، c_i، تشتتاً log-normal حول c(M_i)، وتُقيَّد عبر σ_logc العالمية وأسبقية c(M)؛ وتؤثر هذه البنية الهرمية في اللاحق المشترك لـ RC و GGL معاً.

B.3 البروتوكول الإحصائي ومقصد النواتج المتسقان مع المتن

يعيد P1A استخدام كل منتجات البيانات، والتعيين المشترك، وإطار التدقيق في المتن، مع الحفاظ على ترتيب التنفيذ ومقصد النواتج:
(1) Run‑1: استدلال RC-only (يخرج posterior_samples.npz و metrics.json)؛
(2) Run‑2: اختبار الإغلاق RC→GGL (يخرج closure_summary.json و permuted baseline)؛
(3) Run‑3: الملاءمة المشتركة RC+GGL (يخرج joint_summary.json).
تأتي جميع الأرقام المقتبسة من جدول ملخص تلقائي (Tab_S1_P1A_scoreboard)، ويمكن فحصها بعد إعادة تشغيل المسار الكامل عبر P1A full_fit_runpack باستخدام نص المقارنة مع جدول reference المدمج.

B.4 النتائج الرئيسة، ومدخل الجداول/الأشكال، وخطة الأرشفة (DOI نفسه)

يعرض هذا القسم النتائج الكمية المحورية لـ P1A. يلخص الجدول B1 مؤشرات RC-only، وإغلاق RC→GGL، والملاءمة المشتركة RC+GGL (وترد بين قوسين الفروق نسبة إلى baseline DM_RAZOR)؛ وتُعرَّف قوة الإغلاق بأنها ΔlogL_closure ≡ ⟨logL_true⟩ − ⟨logL_perm⟩ (الأكبر أفضل). ويعرض الشكل B1 تصوراً بصرياً للـ scoreboard نفسه. وتتلخص النتائج فيما يلي:
• ضمن فروع legacy الثلاثة، يقدّم DM_RAZOR_FB (feedback/core) وحده تحسناً صافياً صغيراً في قوة الإغلاق: 122.21→129.45 (+7.25)؛ ولا يحقق SCAT و AC تحسناً صافياً؛
• لا يكاد DM_HIER_CMSCAT و DM_RAZOR_M المضافان حديثاً يؤثران في قوة الإغلاق (~0)، كما لا يظهر DM_CORE1P تحسناً صافياً ذا دلالة؛
• يحسّن النموذج المركّب DM_STD قيمة joint logL بوضوح (فيقترب أكثر من أمثلية الملاءمة المشتركة)، لكنه يخفض قوة الإغلاق، ما يشير إلى أن التحسن الرئيس يأتي من مرونة الملاءمة المشتركة لا من قابلية نقل التنبؤ بين المجسات؛
• يظل EFT_BIN، بوصفه مرجعاً، محتفظاً بأفضلية واضحة في قوة الإغلاق والملاءمة المشتركة، ولذلك تبقى نتيجة المتن الرئيسة متينة أمام إدخال «خط أساس DM أقوى + lensing nuisance».

لتسهيل المقارنة المباشرة مع المقارنة الرئيسة في المتن، تلخص Tab S1a–S1b في المتن نتائج المقارنة الصارمة بين عائلة EFT و DM_RAZOR: إذ تحقق نماذج EFT في الملاءمة المشتركة تحسناً قدره ΔlogL_total≈1155–1337 نسبة إلى DM_RAZOR، وتبلغ في اختبار الإغلاق ΔlogL_closure=172–281. أما P1A فهو يجعل المقارنة مع جهة DM «أصعب» فقط، وغرضه تخفيف اعتراضات من نوع strawman baseline / systematics-as-physics، لا استبدال المقارنة الرئيسة في المتن.

الجدول B1｜P1A scoreboard (الأكبر أفضل؛ والقوسان يبيّنان الفرق نسبة إلى baseline DM_RAZOR).

الشكل B1｜P1A scoreboard: ΔlogL للإغلاق والملاءمة المشتركة نسبة إلى baseline (الأكبر أفضل).

فيما يلي مجموعة من وسوم التشغيل المكتملة المقابلة لهذا الملحق (لاستخدامها في تحديد منتجات P1A الوسيطة والجداول/الأشكال):
P1A run_tag = 20260213_151233؛ P1A closure_tag = 20260213_161731؛ P1A joint_tag = 20260213_195428.

B.5 صيغة الاقتباس المقترحة (Appendix citation note)

عندما يحتاج القارئ إلى اقتباس «اختبار ضغط خط أساس DM المعياري» خارج النتيجة الرئيسة في المتن، نقترح أن يذكر، إلى جانب اقتباس النتيجة الرئيسة لهذه الورقة: ‘See Appendix B (P1A) for standardized DM baseline stress tests (legacy SCAT/AC/FB + hierarchical c–M scatter prior + core proxy + lensing shear-calibration nuisance), under the same closure protocol.’