Testing MOND Over a Wide Acceleration Range in X-Ray Ellipticals
最近,在假设环绕它们的热气体流体静力平衡的情况下,测量了两个孤立椭圆星系NGC 720和NGC 1521的引力场,它们的星系半径很大(~100和~200 kpc)。据我所知,这是他们第一次在椭圆星系中测试MOND,其力度和质量可以说接近盘星系中旋转曲线测试的力度和质量。在MOND的背景下,值得注意的是,测量到的加速度范围很宽,从超过10a 0到大约a0/10,在单个椭圆星系中是前所未有的。我发现MOND正确地预测了测得的动力学质量运行(除了NGC 720内部几kpc可能存在的轻微张力,这可能是由于偏离流体静力学平衡):预测的质量差异从中心附近的零向外增加到最外半径的~10。MOND与暗物质之争的意义远远超出了两个符合MOND的星系的简单事实。
2012-09-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Testing MOND on small bodies in the remote solar system
本文首次在太阳系亚临界加速度区域检验MOND理论,通过AQUAL公式模拟海外天体散射,发现MOND无法再现长周期彗星及分离盘TNO的轨道分布,从而对主流MOND版本提出挑战。
2024-03-14 astro-ph.CO astro-ph.EP astro-ph.GA
Testing MOND in the Solar System
修正的牛顿动力学(MOND)一般预测违反强版本的等效原理。因此,系统的引力动力学依赖于系统所处的外部引力场。这种所谓的外场效应表明,在太阳系行星的引力势中,沿着银河系外场的方向存在着异常的四极校正。我们计算了这种效应的数值积分的MOND方程的存在外磁场,并推导出长期岁差的行星近日点的影响。我们发现,岁差效应是相当大的外部气态行星,在土星的情况下,是可比的,在某些情况下,边际排除由最好的行星星历允许的岁差公布的残差。
2011-05-29 astro-ph.CO gr-qc
The case for testing MOND using LISA Pathfinder
我们量化的潜力,测试修改后的牛顿动力学(MOND)与LISA探路者(LPF),应鞍点飞越被纳入任务。我们预测的预期信噪比(SNR)的各种仪器噪声模型和轨迹过去的鞍。对于标准理论参数,即使对仪器性能和鞍形方法进行适度假设,信噪比也达到中高两位数。明显的问题,如系统所产生的LPF自引力,或牛顿的背景下,进行检查,并证明不是一个问题。我们还研究了一个负的观测结果后,确定理论的自由函数的影响。我们证明,如果牛顿的引力常量被约束不被重新归一化超过百分之几,只有人为的MONDian自由函数将生存的负结果。也有例外,例如自由函数在牛顿极限下不渐近于1,而是发散或渐近于零(取决于它们的母体相对论MONDian理论)。最后,我们扫描了所有提出的相对论MONDian理论的结构,并根据它们的非相对论极限对它们进行分类,发现三种广泛的情况(根据自由函数的形式有一些子情况)。似乎只有爱因斯坦-乙醚公式,以及其他理论中自由函数不渐近于1的子情况,才能在不诉诸“设计者”自由函数的情况下幸存下来。
2012-02-06 astro-ph.CO gr-qc
Testing the MOND Paradigm of Modified Dynamics with Galaxy-Galaxy Gravitational Lensing
MOND预言一个孤立的、有界的(重子)质量M的渐近引力势是phi(r)=(MGa 0)^{1/2}ln(r); a0是MOND常数。相对论MOND理论预测M的透镜效应由phi(r)决定,因为广义相对论透镜效应由牛顿势决定。因此,MOND预言从星系-星系引力透镜推导出的渐近牛顿势将具有:(1)对数r依赖性,(2)标准化(参数化标准化为2s^2)仅依赖于M:s=(MGa 0/4)^{1/4}。我将这些预测与最近的星系-星系透镜效应的结果进行了比较,并在所有方面找到了一致的结果。对于“蓝”透镜子样本(“螺旋”星系),MOND很好地再现了r '带M/L为1-3太阳单位的观测结果,对于“红”透镜(“椭圆”星系),M/L为3-6太阳单位,两者都只与重子一致。相比之下,牛顿分析通常要求M/L值约为130太阳单位,表明质量差异约为40倍。与主要的旋转曲线测试相比,MOND在这里通过一种不同的现象在更广泛的星系群中进行测试,使用相对论测试对象,并在低几倍的加速度下进行探测-低至a0的百分之几。
2013-07-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Testing MONDian Dark Matter with Galactic Rotation Curves
MONDian暗物质(MDM)是一种新形式的暗物质量子,它自然地解释了Milgrom的标度,通常与修正的牛顿动力学(MOND)有关,理论上在星系团和宇宙尺度上表现得像冷暗物质(CDM)。在本文中,我们提供了MDM的第一个观测测试,通过拟合旋转曲线的30个本地旋涡星系(z约0.003)的样本。为了比较,我们还用MOND和CDM拟合了银河系的自转曲线。我们发现这三个模型都很好地拟合了数据。MDM和MOND预测的旋转曲线在观测半径范围内(~1至30 kpc)几乎无法区分。比较了最佳拟合MDM和CDM密度分布。我们还比较了MDM的暗物质密度分布所产生的MOND如果Milgrom的公式被解释为牛顿引力与一个额外的源项,而不是作为一个修改的惯性。我们发现,MDM和MOND之间的差异将发生在一个典型的旋涡星系的中心附近。在这些区域,MDM质量密度不是继续急剧上升,而是随着我们接近星系中心而翻转并下降。我们的研究结果表明,MDM,它限制了暗物质量子的性质占Milgrom的标度,准确地再现观察到的旋转曲线。
2014-07-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Testing Modified Newtonian Dynamics with Rotation Curves of Dwarf and Low Surface Brightness Galaxies
矮星系和低表面亮度星系是测试修正牛顿动力学(MOND)的理想对象,因为在大多数这些星系中,加速度低于MOND适用的阈值。我们从文献中选取了27个矮星系和低表面亮度星系的样本。MOND成功地解释了在这里提供的样本中大约四分之三的星系的观测旋转曲线的一般形状。然而,对于剩下的四分之一,MOND不能充分解释观察到的旋转曲线。考虑到我们样本中星系的距离和倾角的不确定性,一小部分糟糕的MOND预测是可以预料的,这不一定是MOND的问题。我们还采用MOND加速度常数a_0作为自由参数进行拟合,以确定任何系统趋势。我们发现,似乎有一个中心表面亮度和最佳拟合值的a_0之间的相关性,在这个意义上说,较低的表面亮度星系往往有较低的a_0。然而,这种相关性强烈地依赖于少数星系,其旋转曲线可能是不确定的,因为无论是酒吧或翘曲。如果没有这些星系,那么这种趋势的证据就更少了,但是我们发现的a_0 ~ 0.7*10^-8 cm s^-2的平均值比以前的研究结果要低一些。如果外部引力场很重要,那么a_0的拟合值可能会更低。
2010-05-29 astro-ph.CO
Testing MOND gravity in the shell galaxy NGC 3923
上下文椭圆星系NGC 3923被许多恒星壳包围,这些恒星壳是以星系核心为中心的同心弧。它们很可能是一次小合并的结果,它们由近径向轨道的恒星组成。对于给定的势,可以计算合并后给定时间的壳半径,并与观测结果进行比较。修正的牛顿动力学(Modified Newtonian Dynamics,MOND)是一种旨在通过在小加速度极限下修正经典动力学定律来解决质量缺失问题的理论。Hernquist和Quinn(1987)声称NGC 3923的壳层分布与MOND相矛盾,但Milgrom(1988)在他们的工作中发现了几个实质性的矛盾。目标。我们测试是否观察到的壳分布在NGC 3923是一致的MOND使用当前的观测知识的壳的数量和位置和宿主星系表面亮度剖面,这取代了在20世纪80年代的数据时,最后(和负)测试MOND的可行性进行NGC 3923。方法.利用Spitzer空间望远镜拍摄的NGC3923的3.6 μ m带通图像,我们构造了该星系的质量分布。壳半径在MOND的演变,然后使用解析公式计算。我们使用27个目前观察到的壳层,并允许它们的多代形成,不像Hernquist & Quinn使用当时已知的18个壳层的一代模型。结果我们的模型再现了所观察到的壳半径,最大偏差为5%的27个已知的壳中的25个,同时保持合理的形成方案。壳系统的多代性质,从潮汐破坏矮星系的幸存核心的连续通道产生的,是我们的极端…
2013-09-13 astro-ph.CO
Testing MOND-like modifications to gravity using growth-rate measurements and one-loop corrections to the matter power spectrum
Universidade Federal do Rio Grande do Sul(南里奥格兰德联邦大学);Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais(国家空间研究所)
本研究构建类MOND引力理论的结构形成微扰框架,结合多组观测数据约束相关唯象场景,未发现偏离ΛCDM模型的显著证据,为检验该类引力修正的宇宙学可行性提供了系统框架。
2026-08-20 astro-ph.CO gr-qc
Slowly rotating gas-rich galaxies in modified Newtonian dynamics (MOND)
我们已经进行了一个搜索的气体丰富的矮星系,有较低的旋转速度在其外围比修改牛顿动力学(MOND)预测,使其旋转曲线的振幅不能拟合任意增加的质量-光比的恒星组件或通过假设额外的未检测到的物质。根据现有的数据,富含气体的星系UGC 4173,Holmberg II,ESO 245-G 05,NGC 4861和ESO 364-G 029偏离MOND预测最多,因此,在测试MOND框架中提供了有希望的目标样本。在Holmberg II和NGC 4861的情况下,我们发现它们的自转曲线可能与MOND不一致,除非它们的倾角和距离与名义上的有显著差异。星系ESO 364-G 029是一个有希望的目标,因为它的重子质量和旋转曲线与Holmberg II相似,但倾斜度更高。ESO 364-G 029的更深测光和HI观测,以及进一步降低的系统不确定性,可能为MOND提供强有力的测试。
2013-01-24 astro-ph.CO
Can MOND type hypotheses be tested in a free fall laboratory environment?
修正牛顿动力学(MOND)的开始所需的物体加速度非常小,这使得在传统的地面实验室中测试假设几乎是不可能的。这是由于地球的背景加速度很大,它被传递到设备内的测试物体的加速度。然而,我们表明,它可能是可能的测试MOND型的假设与实验,使用传统的设备能够跟踪非常小的加速度的组件,但在本地惯性系,如人造卫星和其他自由落体实验室。例如,在这些实验室中,涉及光学干涉仪或扭秤的实验将显示非线性动力学,并且位移幅度大于预期。这些实验也可能能够测试MOND对强等效原理的潜在违反,并区分其两种可能的解释(修正惯性和修正重力)。
2013-05-28 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Testing Modified Gravity with Wide Binaries in GAIA DR2
最近的几项研究表明,非常宽的双星可以为试图模拟暗物质的修正引力理论提供一个有趣的测试;根据标准的暗物质理论,这些系统应该几乎是牛顿的,而MOND类理论的预测是明显不同的,如果各种观测问题可以克服的话。在这里,我们探讨了从最近的GAIA DR 2数据发布的测试的观测应用:我们选择了一个大样本的$\sim 24,000$候选宽双星距离$< 200$秒差距和大小$G < 16$从GAIA DR 2,估计组件质量使用的主序星质量-光度关系。然后,我们比较两两相对投影速度的频率分布,(相对于圆形轨道值)作为预计分离的函数;这些分布在接近牛顿预期的值处显示出明显的峰值,以及延伸到大得多的速度比的长“尾部”;“尾”比由具有随机位置的DR 2构建的对照样品中的“尾”多得多,因此其来源不清楚。将速度直方图与模拟数据进行比较,我们得出结论,没有外场效应的类似MOND的理论与观测数据强烈不一致,因为它们预测的峰移与数据明显不一致;用外场效应检验MOND类理论目前还不是决定性的,但随着对高速尾翼的模拟或理解的改进,和额外的光谱数据。
2019-10-01 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Local Group timing in Milgromian dynamics. A past Milky Way-Andromeda encounter at z>0.8
本机组计时一直是失踪的质量问题的第一个历史性的探索之一。虽然现代宇宙学探测表明,纯重子动力学在最大尺度上是不够的,但附近的星系和小星系群一直遵守米尔格罗姆的MOND定律,这意味着小尺度的动力学可能完全由重子预测。在这里,我们调查本地集团的时间在这种背景下Milgromian动态。利用最新观测到的仙女座星云和麦哲伦星云的自行和径向速度,利用Milgromian二体运动方程,对它们的轨道进行了积分。我们发现,与目前测量的自行和径向速度的M31,MOND将意味着银河系和M31出生后,首先通过哈勃膨胀分开,但随后必然会再次被吸引Milgromian引力吸引,并有一个过去的飞行相遇之前来到他们现在的位置。这种遭遇很可能发生在7到11 Gyr之前(0.8<z<3)。没有暗物质晕及其相关的动力学摩擦是这种近距离接触不触发合并的必要条件。因此,从在本星系群规模上证伪或证明米尔格罗米亚动力学的观点来看,能够排除或支持这种过去相遇的观测论证是非常重要的。有趣的是,最接近的相遇是足够小的(<55 kpc),对盘动力学有严重的影响,包括厚盘的形成,以及两个星系的卫星系统。卫星星系和年轻的晕状球状星团的年龄都与这些天体在这次相遇中诞生的年龄相一致,它们都形成了银河系周围巨大的极地结构。
2013-07-03 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Testing Verlinde's Emergent Gravity with the Radial Acceleration Relation
Verlinde(2016)最近提出时空和引力可能来自一个潜在的微观理论。在德西特时空中,这种突现引力(EG)包含了一个由暗能量产生的额外引力,这可以解释在星系系统中观测到的质量差异,而不需要暗物质。对于一个质点,EG等价于修正牛顿动力学(MOND)。我们表明,这种等价性不适用于有限大小的星系:EG和MOND之间有显着的差异,在星系的内部区域。我们面对的理论预测与经验径向加速关系(RAR)。我们发现:(i)EG与观测到的RAR一致,只有当我们大大降低基准恒星质光比;由此产生的值与其他天文学估计的张力;(ii)EG预测RAR周围的残差应该与半径相关;这种残差相关性没有观察到。
2017-02-14 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
A novel MOND effect in isolated high-acceleration systems
我讨论了一种新的MOND效应,它需要对孤立质量系统的动力学进行校正,即使它们处于牛顿体系的深处:系统的范围R<<Rm,其中Rm=sqrt(GM/a0)是MOND半径,M是总质量。有趣的是,即使MOND方程在高加速度下任意快地接近牛顿动力学,这种校正也只会随着R/Rm的幂而减小。这种效应出现在MOND公式中,作为修改的重力,由泊松方程的概括所支配。对电势的MOND修正是四极场G*Pij*Ri*Rj,其中R是距质心的半径。在QUMOND(准线性MOND)中,Pij=-qQij/Rm ^5,其中Qij是系统的四极矩,q>0是取决于插值函数的数值因子。例如,两个质量m和M之间的牛顿力的修正,距离为L(L<<Rm),为Fa= 2 q(L/Rm)^3(mM)^2(M+m)^{-3 $> a0(吸引力)。对于一般的MOND理论来说,当加速度超过a0时,它会很快接近牛顿动力学,太阳系中这种效应的预测强度远远低于目前的测试能力。在MOND理论中,只有在超过k*a0时才成为牛顿,这种效应会因k^2而增强。
2012-08-16 astro-ph.CO gr-qc
Testing Verlinde's emergent gravity in early-type galaxies
Verlinde推导出引力是通过二维表面从信息流中产生的一种涌现力,最近,通过先验地假设三维空间中信息的纠缠,他推导出暗物质(DM)的引力势效应是重子物质对暗能量的熵位移。在突现引力(EG)中,这个表观DM仅取决于重子质量分布和哈勃参数的当前值。在本文中,我们测试EG命题,形式化的Verlinde的球形和孤立的质量分布,使用中心速度色散,$σ$和光分布在4260个大质量和本地早型星系(ETG)的样本从SPIDER样本。如果我们考虑807个最圆场星系的样本,我们的结果保持不变。我们推导了EG对恒星质光比(M/L)和初始质量函数(IMF)的预测,并将它们与a)基于DM的模型,b)MOND和c)恒星星族模型的相同推论进行了比较。我们证明,一致的经典牛顿框架与DM晕组件,或替代理论的重力MOND,中央动态可以拟合,如果IMF被假定为非普遍的。结果可以解释与IMF轻于标准夏布里耶在低$σ$,底部较重的IMF在较大的$σ$。我们发现较低的,但仍然可以接受的,恒星M/L EG理论,如果与DM为基础的NFW模型和MOND。从EG的结果是可比的发现,如果DM晕的压缩和预期的光谱重力敏感的功能。如果由熵位移引起的应变不是最大的,如在当前公式中所采用的,则ETG的动力学可以用更大的M/L再现。(节略)
2017-07-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Normalized additional velocity distribution: testing the radial profile of dark matter halos and MOND
提出基于归一化半径和 $δV^2$ 的旋转曲线样本分布检验法,利用 SPARC 的153个星系比较多种暗物质晕与 MOND,发现 NFW 和 MOND 多样性不足,Burkert、DC14更符合观测。
2023-04-13 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Perspective on MOND emergence from Verlinde's "emergent gravity" and its recent test by weak lensing
我们强调Verlinde最近提出的没有暗物质的星系中的质量异常的现象学方面-特别是在他们的关系MOND。尽管这种方法是MOND知识中值得欢迎的补充,但到目前为止,它只再现了MOND现象学的一小部分,而且在其理论基础和现象学方面仍然是相当试探性的。到目前为止,Verlinde从这种方法中提取的是一个公式--适用性相当有限,而且看不到推广的道路--用于球形、孤立、静态重子系统的有效引力场。由于盘星系具有丰富的MOND现象,这个公式不能用来计算它们的引力场。值得注意的是,它不能预测它们的旋转曲线,除非渐近。它不适用于少数或多体问题;因此,它不能给出,例如,两个星系之间的两体力,或用于进行N体计算的星系形成,演化和相互作用。该公式不能应用于嵌入外部场的系统的内部动力学,MOND预测了重要的后果。MOND由成熟的拉格朗日理论支持,这些理论可以并且经常应用于所有上述现象,等等。Verlinde的公式,就目前的情况而言,与太阳系和可能的地球表面的限制有很大的冲突,并且不能完全解释星系团核心的质量异常(MOND中的一个长期难题)。事实上,最近对该公式的弱透镜测试是对MOND的一个基础预测的测试,该公式确实重现了这一预测,并且之前已经以同样的方式进行了测试。
2017-01-17 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
The Local Group as a test system for Modified Newtonian Dynamics
由于M31星系的加速度完全处于深MOND区$a \ll a_0$,因此本星系群(LG)是修正牛顿动力学(Modified Newtonian Dynamics)的一个合适的检验系统。我们将LG模型化为$M31$和银河系(MW)的两体问题。{扩展以前的研究,我们还包括宇宙学常数。}假设在大爆炸中,星系从同一个地方出现,并接近今天测量的距离和速度(计时论证),预测LG的总质量:$(0.447 \pm 0.005)\cdot 10^{12} M_{\odot}$。LG的相应运动预示着过去的遭遇。MOND考虑的重子质量与牛顿情况下预测的质量(包括暗物质)之比为$10.74 \pm 0.82$。这个比例与其他星系中的暗物质和重子物质的比例一致。
2020-07-25 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Testing Modified Gravity Theories via Wide Binaries and GAIA
基于广义相对论(GR)的标准LambdaCDM模型,包括冷暗物质(CDM),在拟合宇宙学观测方面非常成功,但最近未检测到候选暗物质(DM)粒子,这意味着各种修正引力理论仍然具有重要意义。后者通常涉及在临界加速度标度$\sim 10^{-10} \, m \, s^{-2}$以下对GR的修改。宽联星(WB)系统与分离$> 5 \, kAU$提供了一个有趣的测试修改的重力,由于在或接近低加速度制度,并可能包含可忽略的DM。在这里,我们探讨了新的观测前景,等待从盖亚航天器提供测试GR对MOND或TeVes的理论在一个制度,只有部分探索。特别是,我们发现,(3D)二进制相对速度对圆速度预测(2D)投影分离的直方图预测在这个分布的标准重力,一个相当尖锐的功能,第80(90)百分位值接近1.025(1.14),而偏心率分布的依赖性很弱。然而,MOND/TeVeS理论产生了一个移动的分布,在这些上部的反射率显着增加。在没有外场效应的MOND类理论{ \em}中,存在阶数单位的大位移。考虑到外场效应,位移显著降低至$\sim 0.04 - 0.08$,但在样本量相当大且污染物控制良好的情况下,仍有可能在统计学上检出。原则上,对GAIA选定的地面径向速度精确到< 0.03公里/秒的宽双星的跟踪应该能够对修正重力理论产生一个有趣的新约束。
2018-07-06 astro-ph.CO gr-qc
Testing Dark Matter and Modifications to Gravity using Local Milky Way Observables
银河系自转曲线通常被认为是暗物质存在的第一个有力证据。然而,即使存在暗物质晕,其他星系尺度的观测,如重子塔利-费舍尔关系和径向加速度关系,仍然很难解释。这激发了对引力的远距离红外修正,作为暗物质假设的替代方案,以及具有类似现象学的各种DM理论。一般来说,标准的传说是,任何简化为银河系尺度上的修正牛顿动力学(MOND)现象学的模型基本上解释了所有的银河系尺度观测值。我们提出了一个框架,以测试这一声明,使用当地的银河系观测,包括垂直加速度场,旋转曲线,重子表面密度,和恒星盘的配置文件。我们专注于预测重力标量放大的模型,即,增加幅度但不改变重力加速度方向的模型。我们发现,相对于简单的暗物质晕模型,这种类型的模型并不受欢迎,因为银河系数据需要大幅放大径向加速度,而几乎不放大垂直加速度。我们的结论是,模型的结果在MOND一样的力量的斗争,同时解释在银河系附近的恒星的旋转速度和垂直运动。
2019-09-12 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Testing gravity with cosmic variance-limited pulsar timing array correlations
本文提出利用无实验噪声、仅受宇宙方差限制的PTA角功率谱多极矩测量,以在纳赫兹频段清晰区分广义相对论与替代引力理论。
2024-05-22 astro-ph.CO gr-qc
The Two Body Problem in the Presence of Dark Energy and Modified Gravity: Application to the Local Group
我们探索质量估计的本地集团通过使用简单的,动态的“定时参数”的背景下,各种理论的暗能量和修改的重力:宇宙学常数,一个完美的流体与恒定的状态方程$w$,精粹(最小耦合标量场),MOND,和介子(耦合标量场)。我们探讨一般的耦合标量场理论,作为一个明确的例子,与介子模型。我们发现,理论,试图消除暗物质拟合旋转曲线产生的时间参数的质量估计是不兼容的发光质量的星系。假设星系正在接近它们的第一次相遇,MOND给出了大约$2.7\times 10^{10} M_\odot$,大约是LG发光质量的10%,尽管在MW和M31之间的先前飞越事件中可以获得更高的质量。玻色子模型表明,如果没有额外的暗物质($\mathcal{O}(10^{12}) M_\odot$),质量太高而无法解释,这表明在这个模型中存在质量缺失的问题。我们还表明,在$H_0$测量的紧张局势可以产生的不确定性,在本地集团质量估计的观测不确定性的分离和相对速度的星系,从$4.5 - 5.4 \times 10^{12} M_{\odot}$变化$h$之间的质量值为0.67和0.76。
2020-08-07 astro-ph.CO
Testing Modified Gravity Theories with Numerical Solutions of the External Field Effect in Rotationally Supported Galaxies
通过外场效应的作用,Milgromian动力学(MOND)引力理论违反了强等效原理。我们测试两种不同的拉格朗日理论AQUAL和QUMOND基于他们的数值解的外场效应,通过比较两个独立的估计的平均外场强度附近的宇宙:理论推导的值拟合外旋转曲线的114个星系和经验值从大尺度分布的宇宙重子。由自转曲线推算的外磁场强度与大尺度宇宙环境下的结果一致,而由Qumond推算的外磁场强度偏高。这表明AQUAL可能比QUMOND更适合作为潜在相对论修正引力理论的有效非相对论极限。
2022-10-18 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Testing Gravity with Frequency-Dependent Overlap Reduction Function in Pulsar Timing Array
本研究给出脉冲星计时阵列重叠缩减函数的多极矩系数解析表达式,结合CPTA数据的频率依赖ORF约束引力波相速度,为纳赫兹波段检验修正引力理论提供新路径。
2024-05-20 astro-ph.CO gr-qc
Testing Gravity with Realistic Gravitational Waveforms in Pulsar Timing Arrays
本文研究了在脉冲星计时阵列数据分析中放宽引力波频率不相关假设的影响,通过发展形式体系并分析高斯波包和双星旋近等真实波形,探讨了提取修正色散关系等基础物理信息的潜力,并给出了单色假设精度的标度关系。
2025-01-29 astro-ph.CO gr-qc
Testing strengths, limitations and biases of current Pulsar Timing Arrays detection analyses on realistic data
本研究基于模拟的EPTA DR2数据集,系统评估了当前PTA引力波搜索算法在真实数据上的表现,发现模型能有效恢复信号但存在因信号与模板不匹配导致的偏差,并证实了EPTA DR2观测信号与超大质量黑洞双星起源的一致性。
2024-03-22 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Testing No slip model with pulsar timing arrays: NANOGrav and IPTA
基于PTA的暴胀解释,本文研究了修正引力下的no slip模型,通过两种参数化求得张量微扰转移函数,并利用NANOGrav和IPTA数据约束了模型参数,发现参数间存在简并且当前数据精度受限。
2024-09-09 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Testing scalar dark matter clumps with Pulsar Timing Arrays
本文提出利用脉冲星计时阵列同步观测成对脉冲星,将超轻标量暗物质的质量探测上限从标准分析范围提升至 $10^{-19}$ eV 以上,并指出高标量质量下需依赖暗物质-重子直接相互作用或黑洞/脉冲星双星系统才能获得显著探测概率。
2025-11-05 astro-ph.CO
Testing modified gravity with globular clusters: the case of NGC 2419
球状星团的动力学已经在广义相对论的背景下被非常详细地研究过,同时也用了与标准范式(如MOND)严重背离的引力修正。然而,目前还没有研究旨在测试重力的不太极端的修改(例如作为暗能量的替代品构建的模型)对球状星团行为的影响。这封信介绍了在狄克逊修正的重力模型下对星系团NGC 2419的速度色散剖面的拟合。数据显示,朝向星系团中心的速度离散度增加,这在广义相对论中可能难以解释。通过找到与Escherichon模型相关的最佳拟合解,我们证明了这种张力在修正引力中不存在。然而,最佳拟合参数给出的模型与太阳系的动力学不一致。探索不同的屏蔽机制应该给我们机会去理解,当涉及到球状星团时,是否有可能保持玻色子模型的吸引人的性质,同时正确地恢复太阳系动力学。
2018-02-06 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Testing the Strong Equivalence Principle. II. Relating the External Field Effect in Galaxy Rotation Curves to the Large-Scale Structure of the Universe
修正引力理论通常违反强等效原理,因此自由降落中自引力系统的内部动力学依赖于外部引力场的强度(外部场效应)。我们拟合的旋转曲线(RC)的数据库与Milgromian动力学(MOND),它涉及到外部的牛顿场的外部形状从大尺度重子物质分布通过一个无量纲参数$e_{\rm N}$的模型的启发。我们获得了一个$>4σ$统计检测的外场效应(即平均$e_{\rm N}>0$),证实了以前的结果。然后,我们在附近宇宙的宇宙网中定位了星系,并在欠密和过密区域的星系拟合$e_{\rm N}$ {值}中发现了惊人的对比。北天距天轴22 ~ 45 Mpc的低密度区域的星系,其RC拟合结果与$e_{\rm N}\simeq0$一致,而邻近CfA 2长城和英仙座-双鱼座超星系团的高密度区域的星系,其RC拟合结果为$e_{\rm N}$,比仙女座星系的中值大两倍。我们还计算了独立估计的$e_{\rm N}$从星系巡天数据,发现他们同意的$e_{\rm N}$推断的RC内的不确定性,主要的不确定性是不包含在星系或星系团的重子的空间分布。
2021-09-10 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Pulsar Timing Arrays and Gravity Tests in the Radiative Regime
在本文中,我们专注于测试重力理论的辐射制度,使用脉冲星定时阵列观测。在回顾了当前测量引力波色散和交替极化的技术之后,我们将框架扩展到最一般的情况,考虑了大质量引力子和交替极化模式的组合。通过对这些色散交替偏振模式的新计算,完成了海林斯-唐斯函数图谱。我们发现,每一个模式和相应的引力子质量引入特征的海林斯-唐斯函数。因此,原则上,我们不仅可以检测每一个偏振模式,测量相应的引力子质量,而且还可以区分不同的情况。这样,我们就可以用一种广义的方式在辐射区检验引力理论,这种方法是一种直接的实验,在这种实验中,人们可以在引力理论的线性极限中讨论引力理论的规范对称性。虽然目前的脉冲星计时仍然缺乏足够稳定的脉冲星和灵敏度,这样的做法,我们希望未来的望远镜与更大的收集面积可以使这样的实验是可行的。
2014-04-08 astro-ph.CO astro-ph.IM gr-qc