Testing modified gravity with globular cluster velocity dispersions
银河系中的球状星团（GC）具有与牛顿引力理论相一致的速度弥散特征，但可能与修正的牛顿动力学理论（MOND）相悖。我们讨论了一个修改的重力（MOG）理论，成功地预测星系旋转曲线，星系团的质量和速度分散，透镜，和宇宙学观测，但产生的预测与牛顿理论的较小的系统，如GC。MOG产生的GC速度色散预测与星系中心的距离无关，这可能不是MOND的情况。对遥远GC的新观测可能会产生强有力的标准，可用于区分相互竞争的引力理论。
2008-02-29 astro-ph gr-qc
Probable member stars of the gravitational theory-testing globular clusters AM 1, Pal 3 and Pal 14
一些银河系外晕球状星团是探测弱加速度区域引力理论的极好工具（Baumgardt et al. 2005）。对这些星团中恒星之间视线速度色散的测量将区分牛顿动力学的有效性（低速色散）和修正牛顿动力学（MOND）或暗物质主导的球状星团（高速色散）的可能性。本文介绍了三个最佳引力理论检验星团AM1、AM13和AM14的可能成员星的性质。成员选择基于Johnson BV的VLT测光。恒星的位置被确定为精度<=0.2弧秒，允许它们直接用于后续光谱学。距离，红化，年龄和金属的集群估计从等时线拟合。此外，改进的结构参数，如中心坐标，椭圆度，
2005-10-24 astro-ph
Testing General Relativity with Satellite Laser Ranging: Recent Developments
本文介绍了用卫星激光测距技术在地球引力场中检验广义相对论的最新进展。特别是，我们集中我们的注意力在一些重电和重磁后牛顿轨道的测试机构在中心质量的外场的运动的影响。
2003-09-22 astro-ph gr-qc physics.space-ph
Roche Lobe Sizes in Deep-MOND Gravity
在Bekenstein（2004）表明透镜效应和哈勃膨胀可以在修正相对论中严格建模之后，修正牛顿动力学（MOND）正在从一个经验理论发展成为一个尊重基础物理学的体面理论。如果我们仔细研究非线性的MOND泊松方程，我们就可以打破MOND与暗物质的简并性。在这里，我们研究的影响潮汐的双星系统或重子卫星宿主星系系统。我们表明，罗氏瓣是更多的挤压比牛顿的情况下，由于各向异性膨胀效应在深MOND。我们证明了解析的洛希瓣体积的比例与“真正的”重子质量比在牛顿和深MOND制度，不敏感的惯性质量的修改。因此，精确的卫星洛希半径可以打破MOND和暗物质理论的简并性。亮度和距离相当的球状星团和矮星系在极限半径上表现出10倍的散射;这在任何“质量跟踪光”宇宙中都很难解释。本文的结果可推广到中等MOND区，适用于广泛的一类重力修正函数$μ(g)$（赵和田，astro-ph/0511754）。
2005-11-28 astro-ph
The Magellanic Stream in Modified Newtonian Dynamics
麦哲伦流是从麦哲伦云向银河系南极延伸的一系列云，其动力学受银河系中物质分布和数量的影响。我们计算的银河系盘上MS的引力效应的修正牛顿动力学（MOND）的框架内，并与观测流的径向速度进行比较。我们认为，潮汐力的银河系，剥离材料从MC形成MS，并使用一个没有晕模型的银河系，我们忽略了影响的阻力的星系晕的MS。我们还比较了MONDian动态与对数和幂律暗晕模型，并表明MOND理论似乎是合理的描述动态的卫星星系，如MC。最后，我们进行了极大似然分析，以获得最佳的MOND参数的银河系磁盘。
2007-01-09 astro-ph
Testing Gravity in the Outer Solar System: Results from Trans-Neptunian Objects
重力平方反比定律在距离约10天文单位的实验测试中探测得很差。最近对先驱者10号和11号航天器轨道的分析表明，在距离太阳超过20天文单位时，有一个未建模的朝向太阳的加速度，这是任何明显的航天器系统学都无法解释的。如果这种加速度代表偏离牛顿引力，或者表明太阳系外的质量分布，那么它应该在海王星外天体（TNO）的轨道上可以检测到。为了限制牛顿引力的偏差，我们选择了一个观测良好的TNO样本，这些样本在距离太阳20到100 AU的轨道上运行。通过用改进的轨道拟合软件检查它们的轨道，我们对太阳系这一区域可能存在的引力扰动进行了严格的限制。
2007-05-23 astro-ph
Formalism for testing theories of gravity using lensing by compact objects. II: Probing Post-Post-Newtonian metrics
我们在引力理论中研究紧凑物体的引力透镜，该引力理论可以写成后后牛顿（PPN）框架：即，度规是静态的，球对称的，可以用泰勒级数m/r表示，其中m是致密物体的引力半径。工作不变，我们计算校正标准弱偏转透镜观测量在第一和第二阶的角引力半径的角爱因斯坦环半径的透镜的比率。我们表明，一阶修正的总放大率和质心位置消失的重力理论，可以写在PPN框架。这源于PPN引力模型中透镜观测量之间的一些令人惊讶的基本关系。我们推导出这些关系的图像的位置，放大倍率和时间延迟。一个深刻的后果是，任何对普适关系的违背都表明需要在PPN框架之外建立一个引力模型（只要一些基本假设成立）。实际上，这些关系将指导观测计划来检验广义相对论、修正的引力理论，甚至可能是宇宙审查猜想。我们使用新的关系，以确定可访问的当前或不久的将来的技术透镜观测，并找到最有用的探测时空度量的观测组合。我们给出明确的应用银河系黑洞，微透镜，和脉冲双星J 0737 -3039。
2006-01-13 astro-ph gr-qc
Testing MOND with Local Group spiral galaxies
两个邻近的本星系群旋涡星系M31和M33的自转曲线和相对质量分布与修正牛顿动力学（MOND）的预言有出入。在M33中，差异在于最外面区域的运动学。可以通过采用与21厘米数据立方体兼容但与最适合数据的模型不同的倾斜环模型来缓解这种情况。在M31中，MOND无法拟合旋转曲线在中间半径处的下降部分，然后曲线在最外区域向外延伸。牛顿动力学的框架下的恒星盘嵌入在一个黑暗的晕可以解释这两个星系的复杂的旋转曲线轮廓，而MOND有一些困难。然而，考虑到目前这些邻近星系的运动学的不确定性，我们不能以明确的方式解决MOND理论的成功或失败。本文讨论的MOND拟合建议在临界区域周围进行更敏感和更广泛的观察，可能会得出明确的结论。
2006-10-20 astro-ph
Recent Improvements in Testing General Relativity with Satellite Laser Ranging
在这项工作中，某些方面的检测在地球的弱引力场通过激光测距数据到一些现有的或拟议的大地测量卫星的某些广义相对论效应进行了审查。重点是测试机构的轨道的透镜Thirring阻力，重力磁钟效应和重力电近地点移动。研究了某些系统误差源的影响。介绍了一个实验，其目标是用LAGEOS卫星在10^（-3）级测量地面场的PPN参数β和γ。一个修改后的版本，拟议的LARES任务进行审查。
2002-05-22 astro-ph gr-qc physics.geo-ph
Testing the Self-Consistency of MOND With Three-Dimensional Galaxy Kinematics
我们提出了一种技术来测试的想法，非标准的动力学，而不是暗物质晕，可能是负责观察到的旋转曲线的螺旋星系。在不存在非发光物质的情况下，星系盘的旋转速度和垂直速度色散可以共同用来检验星系动力学的自洽性。一个具体的说明性的例子，使用最近测量的磁盘运动的M33，表明这是一个很有前途的方法来评估的可行性修正牛顿动力学（MOND）。
2005-12-02 astro-ph
Testing MOND with Ultra-Compact Dwarf Galaxies
最近发现的超紧凑矮星系（UCD）的性质表明，它们的内部重力加速度处处大于修正的牛顿动力学（MOND）引力常数a0。因此，MOND做出了强有力的预测，即这类天体不应该观察到质量差异。这一点得到了维里质量导出的少数UCD的证实。我们认为，UCD星系代表了一个合适的测试台的理论，在这个意义上，即使是一个单一的UCD星系显示暗物质的证据将严重质疑MOND的有效性。
2005-04-03 astro-ph
New ways in testing post-Newtonian gravity in the Solar System scenario from planetary motion analysis
在这里，我们探讨的可能性，扩展到太阳系的情况下的组合残差的方法，用于确定在地球LAGEOS卫星系统的Lense-Thirring效应。在计算了平均距平的长期重电推进后，我们提出了几种由节点残差、近日点和一些内行星的平均距平的线性组合来测量重电推进、Lense-Thirring效应和太阳四极质量矩。可获得的精度与涉及发射一个或多个航天器的新的复杂和昂贵的任务相当。PPN参数β为10^-4，γ为10^-5，太阳J2为10^-9，透镜-瑟林效应为20-30%。在太阳重力磁场的情况下，这将是第一次尝试测量它对行星运动的影响。然而，信使号和BepiColombo任务对水星星历表的改进将使拟议测试的准确性不断提高。
2004-08-14 astro-ph gr-qc physics.space-ph
Weak lensing in the second post-Newtonian approximation: Gravitomagnetic potentials and the integrated Sachs-Wolfe effect
大尺度结构中的暗物质流在度规中产生了影响光传播的重磁项。由于这些重力磁势的弱透镜功率谱的修正进行了评估微扰理论。引力磁透镜效应和集成的萨克斯-沃尔夫（iSW）效应之间的连接绘制，这可以描述为一个视线积分的引力磁矢量位的发散。这允许在与针对重力磁透镜效应导出的相同的形式主义的框架内导出iSW效应的功率谱，并且将iSW效应减少到二阶透镜效应现象。的三维功率谱投影通过一个广义的林伯方程产生的角功率谱。虽然弱透镜谱的重磁修正在观测可达尺度上可以忽略不计，但iSW效应的角功率谱应该可以检测到，作为普朗克卫星对高达100多极的CMB谱的修正。
2005-02-10 astro-ph
Magnification relations for Kerr lensing and testing Cosmic Censorship
具有质量参数m和角动量参数a的Kerr黑洞作为引力透镜，在弱场极限下产生两个像。我们研究了相应的放大率关系，即符号和绝对放大率和质心到后牛顿阶。我们表明，有后牛顿修正的总绝对放大率和质心成比例的a/m，这是在相反的球对称的情况下，这种修正消失。因此，我们还提出了一套新的透镜观测量的两个图像涉及这些修正，这应该允许测量a/m的引力透镜。事实上，观测银河系黑洞所需的分辨率能力原则上应该是目前和不久的将来的仪器所能达到的。由于a/m >1表示一个裸奇点，一个最有趣的应用将是对宇宙审查猜想的测试。用于导出图像特性的技术是基于克尔透镜的简并性和后牛顿阶的适当位移的史瓦西透镜。对这种简并现象给出了简单的物理解释。
2007-08-01 astro-ph gr-qc
Relativistic versus Newtonian orbit model: the Relativistic Motion Integrator (RMI) software. Illustration with the LISA mission
相对论运动积分器（RMI）是对给定度规（对应于一阶后牛顿或更高阶的引力场）的精确相对论运动方程进行数值积分，而不是牛顿方程加相对论修正。本文的目的是验证该方法，并说明如何RMI可以用于空间任务，以产生相对论星历的测试机构（或卫星）。事实上，现在，相对论效应必须考虑在内，并比较一个RMI模型与经典开普勒之一，有助于量化这些影响。LISA是使用RMI的一个相关示例。LISA航天器的精确轨道模型不仅需要用于卫星星历，而且还需要用于计算航天器之间的激光链路中的光子飞行时间，这是LISA数据预处理所需的，以达到引力波探测水平。LISA轨道模型中的相对论效应需要考虑和量化。利用RMI方法，我们证明了在一个不旋转的球形太阳的引力场中，LISA轨道的经典数值模型相对于同一模型的相对论数值模型，在一年内径向距离可能误差高达10公里，一年后沿轨道距离可能误差高达60公里。从而影响估计的光子飞行时间。我们验证了RMI数值结果与1PN解析发展。
2009-08-06 astro-ph gr-qc
Velocity dispersion around ellipticals in MOND
我们研究了如何不同的模型，已提出解决暗物质的问题，可以适合椭圆星系周围观察到的速度色散，无论是在小尺度（~ 20 kpc）与恒星示踪剂，如行星状星云，或大尺度（~ 200 kpc）与卫星星系作为示踪剂。牛顿引力的预测，无论是包含纯重子物质，或嵌入在大规模的冷暗物质（CDM）晕，与修正后的MOND引力的预测进行比较。标准CDM模型在小尺度上有问题，牛顿纯重子模型在大尺度上有困难，而MOND模型在两个尺度上都是可能的。
2007-10-22 astro-ph
On the possibility of testing the Weak Equivalence Principle with artificial Earth satellites
本文通过分析一对不同组成的人造卫星在地球引力场中沿相同形状和大小的轨道运动的轨道运动，研究了检验弱形式等效原理的可能性。事实证明，实际上，可获得的精度水平为10^-10或稍高。它主要受到以下事实的限制：由于不可避免的轨道注入误差，不可能将卫星插入具有完全相同半径的轨道，并且只能以有限的精度知道这种差异。目前的精度水平是10^-13的数量级，这是通过地球上的扭秤测量和利用月球激光测距技术分析太阳引力场中的地月运动而获得的。拟议中的空间任务STEP、\muSCOPE、GG和SEE旨在达到10^-15-10^-18的精度水平。
2003-09-22 astro-ph gr-qc hep-ph
Testing General Relativity with LAGEOS, LAGEOS II and Ajisai laser-ranged satellites
卫星激光测距在过去几年中所达到的精确度，使人们能够借助人造卫星测量爱因斯坦的广义相对论所预言的地球引力场的微小特征。目前正在通过分析LAGEOS和LAGEOS II轨道残差的适当组合来测量试验体轨道的重磁拖曳。本实验的误差下限为12.92%。这是由于地球位的偶次谐波中的错误建模造成的，偶次谐波是系统误差的最重要来源。可以使用类似的方法来测量地球场中的相对论性重力电近心位移，由于偶次带谐波，系统相对误差的下限也为0.6%。将日本无源大地测量卫星Ajisai的测距数据包括在内，将使这一限度分别提高到10.78%和0.08%，并将提高确定PPN参数β和γ的准确度。
2001-12-13 astro-ph gr-qc physics.geo-ph
Testing a theory of gravity in celestial mechanics: a new method and its first results for a scalar theory
本文提出了一种新的弱引力场的后牛顿近似方法（PNA）及其在检验另一种标量引力理论中的应用。新方法包括定义一个单参数的系统族，通过应用牛顿相似变换的初始数据，定义感兴趣的系统。这种方法是严格的。强调了它与标准PNA的区别。特别是，新的方法预测，机构的内部结构确实有影响的运动的质量中心。用标量理论中的这种方法得到的平动运动方程在太阳系中进行了平差，并与基于GR标准PNA的星历表进行了比较。
2003-06-06 astro-ph gr-qc
On the possibility of testing the Brane-World scenario with orbital motions in the Solar System
最近，有人建议使用拟议的LARES/韦伯卫星的近地点，以便测量长期岁差，这种岁差是在Dvali、Gabadadze和Porrati提出的一些膜世界设想中发生的重力弱场修正在开普勒轨道要素上引起的。这种岁差是由Lue和Starkman首次推导出来的，对于一颗地球轨道卫星来说，每年的岁差为4 \times 10-3毫角秒。在本文中，我们表明，根据最近发布的EIGEN-CG 01 C地球重力模型的相当大的系统误差，由于牛顿部分的地球重力位将消失任何试图检测这么小的影响。在太阳系的情景中，情况要有利得多。事实上，火星是目前跟踪得最好的行星，其近日点的非牛顿运动，最近的测量精度为每世纪1 \times 10^-4角秒;德瓦利岁差为每世纪4 \times 10^-4角秒。近日点与火星和水星的交点的适当组合，将Dvali效应从竞争较大的牛顿和广义相对论岁差中解脱出来，可能会达到1-sigma 47%的精度水平。
2005-05-26 astro-ph gr-qc hep-ph
Signals for Lorentz Violation in Post-Newtonian Gravity
在黎曼时空极限下研究了最小标准模型延拓的纯引力区。本文提出了一种方法，在Minkowski真空的小度规涨落极限下，考虑Lorentz破坏的20个独立系数的动力学，导出修正的爱因斯坦场方程。线性化的有效方程组求解后牛顿度规。研究了理想流体相应的后牛顿行为，并将其应用于引力多体系统。使用大黄蜂模型提供的方法的说明性例子。各种现有的和拟议的引力实验，包括月球和卫星激光测距，重力仪和扭摆的实验室实验，测量的自旋进动的轨道陀螺仪，定时研究的信号从二进制的卫星，和经典的测试，涉及近日点进动和光的时间延迟的一般理论结果的影响进行了研究。对于所考虑的每种类型的实验，提供了可达到的灵敏度的估计。在现有的或不久的将来的实验中，可以研究局部洛伦兹破坏的许多效应，灵敏度从10 ^4分之一到10^{15}分之一。
2006-07-31 astro-ph gr-qc hep-ph
New perspectives in testing the general relativistic Lense--Thirring effect
在太阳系中测试广义相对论在线性化弱场和慢运动近似下预测的效应是困难的，因为它们非常小。其中，后牛顿引力磁透镜-瑟林效应，即惯性系的拖曳对实验粒子轨道运动的影响是非常有趣的，迄今为止，还没有一个无可争议的实验直接测试。本文将结合狭义相对论和后牛顿引力的其他测试，说明如何能够以1%的精度测量它。在地球的引力场中进行联合空间OPTIS/LARES任务。到目前为止，对现有的LAGEOS和LAGEOS II大地测量卫星轨道的数据分析已经产生了对Lense-Thirring效应的检验，声称精度为20%-30%。
2003-07-30 astro-ph gr-qc physics.space-ph
The impact of the new CHAMP and GRACE Earth gravity models on the measurement of the general relativistic Lense--Thirring effect with the LAGEOS and LAGEOS II satellites
在广义相对论预言的实验粒子轨道运动的效应中，后牛顿引力磁透镜-瑟林效应是非常有趣的，到目前为止，还没有一个无可争议的实验直接测试它。对现有LAGEOS和LAGEOS II大地测量卫星轨道的数据分析，对Lense进行了测试，口渴效果，声称准确率为20%-30%。根据一些科学家的说法，这样的估计可能是乐观的。在这里，我们希望讨论的改进，在可靠性的评估系统误差和减少其幅度，由于新的CHAMP和GRACE地球重力模型，在这种测量。
2003-11-11 astro-ph gr-qc physics.geo-ph
