Probing the Flyby Anomaly with the future STE-QUEST mission
在这项研究中,我们证明了飞越异常,在伽利略,NEAR,卡西尼和罗塞塔航天器的一些引力辅助中检测到的意外加速度,可以通过拟议的时空探测器和量子等效原理空间测试中提供的精确轨道跟踪来探测(STE- QUEST);在最近的工作之后,我们着重于双曲线飞越和后者的高度椭圆轨道中的近地点通过之间的相似性,以及全球导航卫星系统的精确定轨能力。
2012-10-27 gr-qc physics.space-ph
On a correlation among azimuthal velocities and the flyby anomaly sign
Anderson等人的\citep{Anderson}报告了伽利略一号、伽利略二号、近地天体、卡西尼号、罗塞塔号和信使号等六次飞越的数据。其中四个:伽利略I,NEAR,罗塞塔和信使号在飞越转移过程中获得牛顿能量,而伽利略II和卡西尼号则失去能量。在这两种情况下,这都是一个令人惊讶的反常现象,因为牛顿力是从势导出的,因此它们是保守的。我们在这里表明,引力场的一个旋转的行星作为来自一个新的模型引入了一个非保守力,给出了部分,但在我们看来令人满意的,解释这些异常,并建议之间的相关性的迹象异常和符号的方位角速度在近地点。
2016-02-11 gr-qc physics.space-ph
Hyperbolic orbits of Earth flybys and effects of ungravity-inspired conservative potentials
在这项工作中,我们需要一个关键的研究在现有的数据上的飞越异常和目前的限制,试图发展一个解释。我们的目标是验证保守的重力修正如何影响地球飞越的双曲线轨迹。我们使用非重力激发的潜力作为说明性的例子,并显示如何得到的轨道模拟不同于所观察到的异常。我们还得到了约束的模型参数,从观察到的飞越速度的变化。结论是:任何保守势都不可能是引起飞越异常的原因。
2016-05-19 gr-qc physics.space-ph
Test for consistence of a flyby anomaly simulation with the observed Doppler residuals for the Messenger flybys of Mercury
在2007年,观测到的地球飞越异常已经成功地模拟使用经验公式(H。J. Busack,2007)。这一模拟导致了对异常值的预测,预计将在2007年罗塞塔号飞越火星,并在2007年和2009年两次飞越地球。虽然火星飞掠的数据还在评估中,但罗塞塔最后两次地球飞掠的公式预测现在已经得到充分证实。这是值得注意的,因为另一个提出的公式(Anderson等人,2007年)未能预测最近飞越的正确值。对于信使号飞船的水星飞掠,这个替代公式预测的结果是零。同时,这些飞越在14.01.2008和06.10.2008的多普勒残差是可用的。在这两次飞越中,使用水手10号在水星上获得的重力数据(D。E. Smith等人,2009年)。根据作者的说法,这些残差不能通过调整二级重力系数和假设水星上不规则的质量浓度达到可接受的值来完全消除。在这项调查中,我适应的模拟程序的输出与测得的多普勒残差的水星飞掠,而不改变以前推导出的参数为地球飞掠。这些参数的模拟导致多普勒残差的水星飞越兼容的测量曲线。此外,还计算了预期的飞越异常。由于水星的重力场还没有被足够精确地探测到,在对信使号即将进入的水星轨道进行评估之前,这一结果不能被证伪或证实。如果所提出的经验公式再次得到证实,这将是一个强有力的迹象,表明一个潜在的物理现实。
2010-03-07 gr-qc physics.gen-ph
Testing the Flyby Anomaly with the GNSS Constellation
我们提出了一个空间任务的概念,以探测所谓的飞越异常,一个意想不到的速度变化所经历的一些深空间探测器使用地球重力辅助。这一建议的主要特点是使用全球导航卫星系统来提高跟踪接近的航天器的准确度,主要是在近地点附近。还讨论了两种低成本的选择,以进一步测试这种异常:一个附加到现有的航天器和一个专门的任务。
2011-12-30 astro-ph.EP gr-qc physics.space-ph
Simulation of the flyby anomaly by means of an empirical asymmetric gravitational field with definite spatial orientation
迄今为止,伽利略号、近地天体探测器、罗塞塔号、卡西尼号和信使号航天器在飞越地球期间所观察到的所有异常速度增加,都是通过计算机模拟,在牛顿引力场的基础上,使用非对称场项正确计算出来的。这个术语的特殊之处在于它与地球的自转或其他引力源(如太阳或月球)的方向没有耦合。相反,不对称性在假定的唯一参考系内的地球运动方向上取向。在这种假设下,伽利略1号、近地天体、罗塞塔1号和卡西尼号的模拟结果都达到了观测到的标称值,而伽利略2号和信使号由于不同的原因测量到的异常值不确定,模拟的异常值在合理的范围内。此外,模拟的异常曲线的形状是在定性协议与测量的多普勒残差紧接着伽利略第一次飞越地球的近地点。根据模拟,估计可能的异常最近进行的罗塞塔在火星上的飞越25.02.07和在地球上的13.11.07,并为即将到来的地球飞越13.11.09。本文讨论了为什么直到现在还没有通过分析地球卫星的轨道而发现这样一个模型化的引力场,以及关于广义相对论应考虑什么后果。
2007-11-27 gr-qc physics.gen-ph
Is the physics within the Solar system really understood?
收集了我们太阳系和宇宙中目前无法解释的现象。这些现象是:(i)先锋异常,(ii)飞越异常,(iii)天文单位的增加,(iv)四极和八极异常,(v)暗能量和(vi)暗物质。为了寻找系统性效应或确认无法解释的加速,宣布了对先驱者完整数据集的新数据分析。我们还审查了神秘的飞越异常,航天器的速度后,地球摆动-bys大于预期。我们强调这一异常现象的科学方面,并建议在今后进行飞越时进行系统和持续的观测和研究。太阳系内的进一步异常是天文单位的增加和四极和八极异常。我们简要地提到暗物质和暗能量,因为在某些情况下,它们与太阳系异常之间的关系已经被推测出来。
2006-04-11 gr-qc
Kerr Metric, Geodesic Motion, and Flyby Anomaly in Fourth-Order Conformal Gravity
在本文中,我们分析了克尔几何的背景下,共形引力,引力的替代理论,这是一个直接推广的广义相对论。在前人研究的基础上,我们引入了共形引力中Kerr度规的一个显式表达式,在没有共形引力效应的情况下,它自然地还原为标准的广义相对论Kerr几何.在标准的情况下,我们表明,在这种几何的基础上,在时空中的哈密顿-雅可比方程的短程运动确实是可分离的,第四个常数的运动,类似于卡特的常数,也可以在共形引力。因此,我们导出了测地线运动的基本方程,并证明了求解这些方程的问题可以归结为一个求积问题。特别是,我们研究了共形引力克尔几何中的类时测地线,通过数值积分的运动方程的航天器的地球飞越轨迹。然后,我们比较我们的结果与现有的数据的飞越异常,以确定是否共形重力改正可能是这个重力异常的起源。虽然共形重力稍微影响的轨迹测地线运动围绕旋转的球形物体,我们表明,这些修正是最小的,预计不会是起源的飞越异常,除非共形参数是从目前的估计有很大的不同。因此,我们的结果证实了以前的分析,表明由于共形引力的修改不太可能在太阳系水平上被检测到,但可能会影响银河系或宇宙学尺度的引力。
2014-04-21 astro-ph.CO gr-qc
A flyby anomaly for Juno? Not from standard physics
最近在文献中出现了一个经验公式,用来解释伽利略、NEAR和罗塞塔航天器在其过去沿非束缚双曲线轨道通过近地点时,在地心距离率$\dotρ$中观测到的约为$Δ\dotρ\approx 1-10$ mm s $^{-1}$的异常。它预测了2013年10月9日发生的朱诺号最近飞越的$6$ mm s $^{-1}$数量级的异常。目前正在进行数据分析,以证实或反驳这一点。我们数值计算的一些经典的和广义相对论的动力学效应,这是未建模或错误建模到一定程度的软件中用于处理数据的地心朱诺的范围率的影响。它们是:a)地球引力势多极展开的第一偶纬向谐波系数$J_2$,它在$\left.{\rm a}^{'}\right)$牛顿($J_2$)和$\left. {\rm a}^{''}\right)$第一后牛顿水平($J_2 c^{-2}$)引起轨道扰动b)地球引力场的后牛顿引力电(GE)类史瓦西分量c)后牛顿引力磁(GM)透镜-瑟林效应。它们的错误建模和标称距离变化率特征的幅度为:$\left. {\rm a}^{'}\right)$ $Δ\dotρ_{σ_{J_2}} \approx 1$ $μ$ m s $^{-1}$ $\left. {\rm a}^{''}\right)$ $Δ\dotρ_{J_2 c^{-2}} \approx 0.015$ $μ$ m s $^{-1}$ b)$Δ\dotρ_{\…
2014-06-19 astro-ph.EP gr-qc physics.space-ph
Interaction of cosmological domain walls with large classical objects, like planets and satellites, and the flyby anomaly
在宇宙演化的任何时期,对称性破缺都可以形成宇宙畴壁。我们研究它们与经典宏观物体的相互作用,如地球或地球轨道上的卫星。我们建立了一个包含有质量经典物体与构成畴壁的标量场之间相互作用项的作用量。我们使用数值计算来解决运动的耦合方程描述的畴壁和经典对象之间的交叉。根据相互作用的强度、相对速度和大小,物体可以被墙壁阻挡,也可以穿过墙壁,从而在墙壁中引起变形,从而消耗能量。与此同时,与标量场的耦合可能会在交叉过程中改变物体的质量。地球轨道上的卫星(或太阳轨道上的行星)可以改变它们的质量和/或失去与壁相互作用的能量,这一事实可以用作新的畴壁探测探测器。例如,卫星的典型速度精度约为$0.5$ mm/s,这直接将其质量变化的上限设置为$ΔM/M \lessapprox 5\times 10^{-17} $。或者,一个已知的卫星飞越异常可以很容易地解释为一个封闭的磁畴壁的相互作用。我们还表明,物质的存在修改的标量场的潜力,并可以本地创建一个泡沫的真真空,从而触发衰变的假真空。对于能够膨胀的临界气泡,这种与畴壁的相互作用必须足够强。
2022-05-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The effect of general relativity on hyperbolic orbits and its application to the flyby anomaly
定性和定量地研究了广义相对论引力电磁力对大质量自旋体双曲轨道的影响。引力磁场是由中心体的自旋S产生的,它是众所周知的椭圆轨道的Lense-Thirring进动的原因。它根据S和测试粒子的轨道角动量L的相互取向,使轨道发生不同的偏转和位移。引力-电力引起水星轨道近日点的爱因斯坦进动,它总是使轨道向内偏转,而与L-S方向无关。我们用数值方法计算了它们对NEAR航天器距离r、速度和速度v的径向和横向分量v_r和v_τ的影响。1998年1月,NEAR航天器最接近地球时,其渐近出射速度v_ \infty o异常增加,为13.46 +/- 0.01 mm sec^-1;虽然重力-电力在用于处理NEAR数据的软件中被建模,但重力-磁力却没有这样做。在10^-2(重力-电)-10 ^-5(重力-磁)mm sec^-1水平上,距离变化率和速度受广义相对论重力-电磁的影响。范围的变化在10^-2(重力-磁场)-10 ^1(重力-电场)mm的数量级。
2009-01-17 astro-ph gr-qc physics.space-ph
Earth Flyby and Pioneer Anomalies
将牛顿力学应用于一个封闭的、各向同性的和膨胀的宇宙的五维而不是四维,表明在某些情况下,一个额外的和以前未被识别的加速度a_A可能会影响航天器的四维运动。这两种情况下的加速度被认为是真实的或虚拟的。在实际情况下,a_A的简单估计与几次飞越地球和先锋号航天器的加速度异常报告部分一致。然而,这些估计并不完全符合无线电多普勒跟踪数据。相比之下,虚拟案件似乎克服了真实案件的这些和其他困难,并在增编中进行了讨论。此外,虚拟情况具有高度依赖性,这使得在~2000 km以上不太可能检测到任何异常。控制这种附加加速度的方程是从第一原理导出的,没有引入自由参数或新常数,也没有修正引力定律。
2010-04-09 gr-qc physics.space-ph
Long range gravity tests and the Pioneer anomaly
在太阳系中进行的重力实验测试显示出与广义相对论的良好一致性。然而,后者受到了先锋异常的挑战,它可能指向在太阳系大小的范围内对引力定律的一些修改。由于这个问题可能与"暗物质"或"暗能量“的谜题有关,因此小心地测试它是很重要的。存在着广义相对论的度量扩展,它保留了已得到充分验证的等效原理,同时可能改变太阳系中的度量解。这种扩展有能力保持与现有重力测试的兼容性,同时为先锋异常开放自由空间。它们构成了新的飞行任务设计和新的空间技术以及重新审视已进行的实验数据的论据。
2006-10-31 gr-qc
A note on the resolution of the entropy discrepancy
Hung,Myers和Smolkin发现,在6维时空中,场论分析和全息分析之间存在熵差。最近,两个不同的解决方案,这个难题已经提出。其中一个提出利用类反常熵和广义Wald熵来解决HMS之谜,另一个则提出利用Weyl反常中的全导数项产生的纠缠熵来解释HMS失配.我们在本说明中仔细研究了这两项建议。通过研究与爱因斯坦引力对偶的CFTs,我们发现第二种方案不能解决HMS难题。此外,沃尔德熵公式在具有外部曲率的视界上并没有很好地定义,从这个意义上说,一般来说,它对等效作用给出了不同的结果。
2015-08-14 gr-qc hep-th
Conformal Anomaly and Off-Shell Extensions of Gravity
在非共形超引力中,自旋为3/2和自旋为2的场的共形反常的规范依赖性一直是个难题。在这封信中,我们认为,“正确的”规范选择是一个从要求所有的条款,将意味着违反韦斯-祖米诺一致性条件的情况下,在反项缺席,因为否则的异常和单圈发散之间的通常联系变得无效。值得注意的是,“好”的规范选择证实了我们以前的结果,即D=4的共形异常的完全消除只能在具有$N\geq 5$的N-扩展(庞加莱)超引力中实现。
2017-05-07 gr-qc hep-th
$S$-Matrix and Anomaly of de Sitter
$S$ -重力矩阵公式不包括de Sitter真空。特别是,这对弦论来说是有机的。$S$ -矩阵约束是由一个反常的量子破裂时间正比于引力和/或弦耦合的倒数值。由于这一点,德西特可以满足有效真空的条件,只有在牺牲平凡化的引力子和闭弦$S$矩阵。在非零引力和弦耦合下,de Sitter被粒子$1/N$效应所变形,类似于QCD中的Witten-Veneziano机制,具有$N$色.在这幅图中,爱因斯坦引力的$S$ -矩阵公式,如弦论,消除了一个突出的宇宙学难题。我们讨论了可能的观测签名,这是特别有趣的理论与大量的粒子物种。即使标准暴胀子涨落可以忽略不计,物种也可以将原始量子印记增强到潜在的可观测水平。
2020-12-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The cosmological constant as a manifestation of the conformal anomaly?
我们提出,宇宙学真空能量之谜的解决方案可能来自有效引力理论的红外部分,其中痕量异常的影响是最相关的。我们继续通过引入两个辅助字段,这是能够描述的量子态的多样性,通过规范的宏观(IR)的边界条件,在紫外量子效应。我们的研究旨在找到一个现实的宇宙学解决方案,解释所观察到的宇宙学常数作为一个明确定义的赤字在零点能量密度的宇宙。能量密度来自于相变,它改变了量子基态的性质。我们明确地将低能引力表述为有效场论,并精确定义了“归一化点”,即在闵可夫斯基真空中“重整化宇宙学常数“被设置为零的点,在闵可夫斯基真空中,爱因斯坦方程随着里奇张量的消失而自动满足。根据这个定义,引力的有效QFT具有预测能力。特别是,它必须预测系统在任何非平凡的几何形状,包括真空能量行为的红外线,而不是紫外线,输入参数的函数的演变。
2009-08-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph