Multipole analysis on gyroscopic precession in $f(R)$ gravity with irreducible Cartesian tensors
在$f(R)$引力理论中，给出了空间紧支源外引力场的多极展开式度规，可达$1/c^3$阶，其中$c$是真空中的光速.该度规由类广义相对论部分和$f(R)$部分组成，后者是前者在$f(R)$引力中的修正.在前极点阶，度量可以减少到一个点状或球状源。对于绕源运动而不受力矩的陀螺，导出了其自旋角速度的重电型进动、重磁型进动、$f(R)$进动和Thomas进动的多极展开式。前两种类型的岁差统称为类广义相对论岁差，而$f(R)$岁差是$f(R)$引力中的修正。在前极点阶，这些展开式可以恢复陀螺仪围绕点状或球状源运动的结果。如果陀螺具有非零的四阶加速度，则其自旋在$f(R)$引力中的总进动角速度达到$1/c^3$阶，与在广义相对论中的总进动角速度相同。
2021-12-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravito-magnetic gyroscope precession in Palatini f(R) gravity
我们研究了f（R）引力的Palatini形式中的重磁效应。利用Kerr-de Sitter度规，即f（R）场方程的解，计算了f（R）引力对轨道陀螺重磁进动的影响。我们表明，即使一个$f(R)$的贡献是目前在原则上，它的大小是微不足道的小，远远可以检测到在目前（如GP-B）和可预见的空间任务或地球周围的观测测试。
2009-03-18 astro-ph gr-qc
Orbital precession of the S2 star in Scalar-Tensor-Vector-Gravity
利用银河系中心超大质量黑洞周围S2星的运动，我们得到了标量-张量-矢量-引力参数空间的第一个约束，并没有发现与广义相对论有严重的张力。利用类Schwarzschild标量-张量-矢量-引力度规预测了S2星的轨道运动，并将其与公开的天体测量数据（包括S2星的145个位置测量值、44个沿轨道的径向速度测量值以及最近的轨道岁差测量值）进行了比较。我们采用蒙特卡罗马尔可夫链算法来探索参数空间，并将标量-张量-矢量-引力的唯一一个附加参数约束为$α\lesssim 0.410$，其中$α=0$将这个修改后的引力理论简化为广义相对论。
2021-05-26 gr-qc
Precession shift in curvature based Extended Theories of Gravity and Quintessence fields
本文利用行星岁差的观测数据对假设的新弱力的大小进行了约束。本文研究了标量-张量四阶引力的弱场近似（STFOG），其中包括几种修正引力模型。对牛顿势的修正形式是Yukawa型势（第五种力），即$V(r) = α \dfrac{e^{-βr}}{r}$，其中$α$是与势的强度有关的参数，$β$是与力的范围有关的参数。目前的数据近星点的进步允许推断的重力模型的自由参数的约束。此外，还研究了非交换谱引力（NCSG），它是STFOG的一个特例。在这里，我们表明，行星的岁差移位允许改进参数$β$的几个数量级的界限。最后，这样的分析研究的情况下，权力的潜力，特别是指变形的史瓦西几何诱导的一个quintessence字段，负责本加速阶段的宇宙。
2022-07-14 gr-qc
Estimating the Parameters of Extended Gravity Theories with the Schwarzschild Precession of S2 Star
在简要回顾了前人关于恒星轨道对扩展引力（EG）约束的结果后，在与广义相对论（GR）预言一致的假设下，讨论了S2星的Schwarzschild轨道岁差.目前，S2恒星轨道与GR的第一次后牛顿（pN）近似非常吻合。特别是，凯克和VLT（重力）团队都宣称，S2恒星轨道近心点附近的引力红移与第一次pN近似的理论估计相对应。2020年，引力合作组织在银河系中心（GC）探测到S2恒星围绕超大质量黑洞（SMBH）的轨道进动，并显示其接近GR预测。基于这一观测事实，我们用S2星的史瓦西岁差估计了EG理论的参数。使用上述方法，我们估计的轨道进动角的一些EG模型，包括幂律f（R），一般Yukawa的修正，标量张量引力（STG），和非本地重力（NLG）理论制定的度量和Palatini形式主义。在这种考虑中，我们假定一个引力场是球对称的，因此，其他引力理论只能用几个参数来描述。具体而言，考虑到轨道岁差，我们估计这些EG模型的参数范围的轨道岁差是一样的GR。然后，我们比较这些结果与我们以前的结果，这是通过拟合的S2星的模拟轨道，其观测到的天体测量位置。在幂律f（R）、类Yukawa修正、STG和NLG理论的情况下，我们得到了类似于GR的轨道进动。根据这些结果，该方法是计算GC引力势参数的有用工具。
2021-10-31 astro-ph.GA gr-qc
The three-fold theoretical basis of the Gravity Probe B gyro precession calculation
重力探测器B（GP-B）的实验已经完成，其结果与广义相对论（GR）的预测一致，测地岁差为6.6角秒/年，约为0.3%，而兰斯-瑟林岁差为39角秒，约为19%。本说明涉及预测的理论基础。这些预言依赖于引力理论的三个要素：第一，宏观引力是由度规理论（如广义相对论）描述的;第二，透镜-瑟林度规提供了旋转地球的引力场的近似描述;第三，陀螺仪的旋转轴在时空中平行移动，这给出了它的运动方程。我们看看这三个元素中的每一个，以展示每一个都是如何牢固地建立在以前的实验和经过充分检验的理论基础上的。GP-B与理论的一致增强了我们的信念，即所有三个元素都是正确的，并增加了我们将GR应用于天体物理现象的信心。相反，如果GP-B没有验证这些预测，就会出现重大的理论困境。
2014-05-21 gr-qc
Are we close to put the anomalous perihelion precessions from Verlinde's emergent gravity to the test?
在Verlinde提出的突现引力假设的框架内，Liu和Proklovan最近观察到，除其他外，异常近心岁差会影响围绕孤立中心体运行的测试粒子的轨道运动。在这里，它表明，如果它是真实的，它对太阳系内行星的预期星等将与当今的精度相同，以限制任何可能的偏离标准近日点岁差的偏差，这些偏差是从上个世纪的长期数据记录中推断出来的。最有利的情况下，测试Verlinder型岁差似乎发生在火星上。事实上，根据最近版本的天文台和INPOP的行星星历，非标准近日点的岁差，无论是什么物理来源，大于每世纪$\approx 0.02-0.11$毫角秒的都是不允许的，而刘和普罗克雷普预测的假定岁差相当于每世纪$0.09$毫角秒。其他可能有趣的天文和天体物理场景，例如，地球的LAGEOS II人造卫星、双脉冲星系统PSR J 0737 - 3039 A/B和Sgr A $^\ast$中围绕超大质量黑洞运行的S星，由于对它们的预测影响太小而不可行。
2017-02-22 astro-ph.EP gr-qc hep-th
Strong-gravity precession resonances for binary systems orbiting a Schwarzschild black hole
本研究针对绕超大质量黑洞运行的双星系统，探究其近星点进动与绕黑洞轨道频率的进动共振，发现强引力下相对论潮汐效应使共振谱更丰富，为引力波天文学提供新观测特征。
2025-10-28 astro-ph.GA gr-qc hep-th
Conformal Weyl gravity and perihelion precession
利用Mannheim和Kazanas（1989）发现的静态球对称解的度规，研究了共形Weyl引力下行星运动的近日点位移.为此，我们采用了类似的程序，温伯格所使用的史瓦西解，最近也被用来研究太阳系的宇宙常数$Λ$的影响。我们表明，除了广义相对论条款获得较早的Schwarzschild-德西特解决方案，近日点位移的表达式包括一个负的贡献，这是由线性项$γr$的度量。利用近日点位移观测数据，我们得到的限制常数$γ$的值类似于早先使用银河系旋转曲线。
2019-10-11 gr-qc
Spin precession in the gravity wave analogue black hole spacetime
有人预言，当静止陀螺的轨道收缩时，陀螺的自旋进动频率在强引力区表现出各种异常，最终在旋转黑洞的视界附近，陀螺的进动频率变得任意高。考虑到在一个浅盆地中的一个流动的涡旋流体的重力波，它充当一个旋转的模拟黑洞，人们可以在实验室中观察到预测的强重力效应的自旋进动。将带有浮力粒子的线连接起来，并用一小段微型链将其固定在流体容器的底部，可以构造一个简单的本地测试陀螺仪来测量重力波模拟黑洞附近的自旋进动频率。螺纹充当陀螺仪的轴。通过调节测试陀螺仪的轨道频率，还可以测量作为特殊情况的强重力Lense-Thirring效应和大地测量/de-Sitter效应。例如，为了测量Lense-Thirring效应，可以将微型链的长度设置为零，从而使陀螺仪变为静态。人们也可以用这个系统测量大地岁差，方法是使测试陀螺仪以所谓的开普勒频率绕非旋转模拟黑洞运行，这种模拟黑洞可以通过使流体/涡旋的旋转与其径向速度相比可以忽略不计来构建。
2022-03-22 astro-ph.HE cond-mat.other gr-qc
Constraints on $R^n$ gravity from precession of orbits of S2-like stars: a case of a bulk distribution of mass
在这里，我们调查可能的应用程序的观测恒星轨道围绕银河系中心的约束R $^n$引力在银河系尺度。为此，我们模拟了类S2恒星围绕银河系中心大质量黑洞的轨道，并研究了当前和下一代大型望远镜对R $^n$引力的限制。结果表明，R $^n$引力对模拟轨道的影响与牛顿引力中物质（包括星团和暗物质分布）的整体分布在性质上类似.在扩展质量密度较高的情况下，由于扩展质量和$R^n$引力共同引起轨道逆行，R $^n$引力中参数$β$的最大允许值明显较小。
2014-07-01 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Solar System Tests of Higher-Dimensional Gravity
广义相对论的经典检验--光偏转、时间延迟和近日点位移--与大地岁差检验一起，被应用于被称为卡鲁扎-克莱因引力的理论的五维扩展，使用四维史瓦西度规的模拟。近日点推进和大地岁差的计算推广的情况下，第一次沿额外的坐标的动量和自旋的分量不为零。使用长基线无线电干涉测量法测量太阳周围的光弯曲、使用海盗号着陆器测量火星以及水星近日点进动的现有数据都限制了与度量的额外部分相关的小参数b在太阳系中小于|b| <0. 07。如果对太阳扁率有更好的限制，从近日点岁差中可以得到一个数量级的灵敏度增加。重力探测器B卫星对大地岁差的测量将显著改善这一点，探测b值的精度为1/10^4或更高。
2000-03-08 gr-qc
The 1/c expansion of nonminimally coupled curvature-matter gravity model and constraints from planetary precession
本文讨论了非极小耦合曲率-物质引力模型对微扰闵可夫斯基度规的影响。该模型的作用泛函包含Ricci标量曲率$R$的两个函数$f^1(R)$和$f^2(R)$。这项工作扩展了以前的结果，扩展的框架开发有计算校正的$O(1/c^4)$阶的$00$组件的度量张量。结果表明，额外的贡献出现由于非线性形式$f^1(R)$和非最小耦合$f^2(R)$，包括指数的贡献，不能表示为一个扩展的权力$1/r$。一些可能的实验影响进行评估与应用近日点进动。
2016-07-07 astro-ph.CO gr-qc
Dynamics and gravitational radiation of binaries with spin precession and eccentricity in dynamical Chern-Simons gravity
本文研究了具有自旋进动和偏心率的二体系统在动态Chern-Simons引力中的动力学和引力辐射，提出了改进的波形构建方法，为未来引力波parity对称性测试提供理论支持。
2025-12-01 gr-qc
Geodetic precession and strong gravitational lensing in the dynamical Chern-Simons modified gravity
在动力学Chern-Simons修正引力理论中研究了慢转黑洞中的大地岁差和强引力透镜。给出了类时粒子在黑洞圆轨道上的轨道周期$T$和大地岁差角$ΔΘ$的计算公式，表明对于固定的$a$，大地岁差角随Chern-Simons耦合参数$ξ$的变化与轨道周期随$ξ$的变化是相反的.我们还讨论了当光线靠近黑洞时，Chern-Simons耦合参数对强引力透镜的影响，得到了在动态Chern-Simons修正引力下，在慢速旋转的黑洞中，Chern-Simons耦合越强，越容易捕获逆行光子，反之，越难捕获逆行光子.假设银河系中心超大质量天体的引力场可用这个度规描述，我们在强场极限下估计了引力透镜的主要观测量。
2010-09-17 gr-qc hep-th
Perihelion precession of planetary orbits solved from quantum field theory
本研究基于纳入引力的扩展标准模型量子场论，通过统一引力狄拉克方程建模电子引力束缚态并取经典极限，推导出与广义相对论一致的行星近日点进动，证明引力量子场论可直接导出相关广义相对论效应。
2025-06-17 gr-qc
Expansion-induced contribution to the precession of binary orbits
我们指出，存在新的影响的整体时空膨胀的本地双星系统。除了轨道大小可能发生变化外，椭圆轨道的进动也有贡献，这将被添加到众所周知的静态时空中的广义相对论效应中，并且偏心率可以改变。我们的模型计算是使用测地线在McVittie度规，代表一个本地化系统中的渐近罗伯逊-沃克时空，我们给出了一些数值估计的情况下，并指出该模型应改进的方式。
2001-03-05 astro-ph gr-qc
Multipole expansion of the gravitational field in a general class of fourth-order theories of gravity and the application in gyroscopic precession
本文在一般四阶引力理论中建立弱场慢运动近似，给出源外度规的多极展开及源多极矩闭式表达，并推导陀螺三类进动角速度的修正，发现该理论对 Lense-Thirring 进动给出非零修正，从而区别于 f(R) 类引力。
2024-04-30 gr-qc
Post-Newtonian expansion of the spin-precession invariant for eccentric-orbit non-spinning extreme-mass-ratio inspirals to 9PN and $e^{16}$
我们计算了偏心轨道极端质量比的旋进不变量$ψ$的高阶后牛顿（PN）展开的偏心率依赖与史瓦西小学。该系列计算在一阶黑洞微扰理论通过直接解析展开的解决方案在Regge-Wheeler-Zerilli形式主义，使用的代码写在\textsc{Mathematica}。通过Mano-Suzuki-Takasugi（MST）解析函数展开形式主义的Regge-Wheeler方程的解决方案，找到了具有小值$l$的模式。通过对Regge-Wheeler方程进行PN展开，得到了大的$l$解.先前的工作已经给出了$ψ$到9.5PN阶和到$e^2$阶（即，近圆形轨道极限）。我们计算了偏心率对9 PN的膨胀，但对$e^{16}$的膨胀。它证明了有可能找到几项具有封闭形式的表达式，所有这些都与PN展开中的对数项相关联。我们还比较了我们的PN扩展到以前的数值计算$ψ$在近轨道的数值评估，以评估其收敛半径。我们发现，该系列是不是迅速收敛的一个红移不变的$r \simeq 10M$，但仍然产生$\sim 1\%$的精度偏心$e \lesssim 0.25$。
2022-06-08 gr-qc
Lense-Thirring precession in strong gravitational fields
在一般静止时空中，在不使用弱场近似的情况下，导出了惯性系拖曳率（Lense-Thirring（LT）进动）的精确表达式。这个表达式，当用于克尔度规，导致LT岁差频率在强引力制度适合于紧凑的引力像旋转中子星和黑洞的对象。数值的岁差率计算的几个已知的情况下的脉冲星（包括双脉冲星）和岁差率相比，在较弱的重力制度的地球和太阳。
2013-04-26 astro-ph.HE gr-qc
The gyroscopic frequency of metric $f(R)$ and generalised Brans-Dicke theories: constraints from Gravity Probe-B
利用重力探测器-B提供的数据，对从度量$f(R)$理论预测的陀螺岁差（特别是大地岁差）进行了验证。我们发现的约束，$|a_2| < 1.33\times 10^{12} \mathrm{m}^2$，其中$a_2$是系数评估的强度的最低阶修正Einstein-Hilbert作用的度量$f(R)$理论与$f$分析。这个约束改善了天体物理界提供的大质量黑洞和行星岁差，这是$|a_2|\gtrsim 10^{17} \mathrm{m}^2$和$|a_2|\lesssim 1.2\times10^{18} \mathrm{m}^2$分别和它是补充严格的实验室为基础的实验，如Eöt-Wash实验。我们还研究了在考虑地球扁率的情况下，通过考虑地球四极矩对陀螺进动结果的修正。最后，我们提供了一个概括我们的结果的背景下，Brans-迪克理论的潜在的陀螺进动（恢复以前得到的结果在适当的限制）。
2019-08-26 gr-qc
Perihelion precession in binary systems: higher order corrections
利用史瓦西度规和复积分方法，得到了OJ 287等双星系统近日点进动的高阶修正（最高可达n阶）。考虑到运动方程的三次方根并根据$r_s/\left(a(1-e^2)\right)$展开，进行校正。}结果与其他扩张，出现在文献中给出纠正二阶和三阶。最后，我们模拟了不同质量双星系统的相对论轨道形状。
2018-02-09 gr-qc
Modified Gravitational Theory and the Gravity Probe-B Gyroscope Experiment
在非对称引力理论下，得到了与广义相对论预言的重力探针-B陀螺进动的可能偏差。在非对称引力理论中，宇宙飞船发射的无线电信号在距太阳行星距离处的时间延迟与广义相对论中的时间延迟相同。对陀螺仪进动的校正将为重力探测器-B陀螺仪实验提供可能的实验特征。Lense-Thirring标架拖曳效应预计与GR相同。
2004-05-17 gr-qc
Gravity Probe Spin: Prospects for measuring general-relativistic precession of intrinsic spin using a ferromagnetic gyroscope
本文提出了一个量子物理和广义相对论交叉点的实验测试：利用电子的内禀自旋测量相对论标架拖曳和测地岁差。在被大质量旋转体拖曳和扭曲的时空中，内禀自旋的行为是一个实验上的开放问题，因此这样的测量结果可能具有重要的理论意义。这种测量是可能的，通过使用毫米级的铁磁陀螺仪在轨道上围绕地球。在铁磁体的旋转角动量足够小的条件下，铁磁体的角动量由原子电子自旋主导，并被预测表现出宏观陀螺行为。如果这样的铁磁陀螺仪与环境充分隔离，则通过自旋-晶格相互作用对量子不确定性进行快速平均使得能够以足够的灵敏度读出铁磁陀螺仪动力学，以测量由于地球引起的Lense-Thirring（框架拖曳）和de Sitter（大地进动）效应。
2020-06-16 gr-qc quant-ph
The special relativistic equivalence principle: gravity theory's foundation
在将狭义相对论理论纳入一个扩展的等效原理后，超越爱因斯坦最初预测的后牛顿引力现象被预测（需要），如局部惯性系的大地和重力磁岁差，水星轨道近日点的岁差。为什么在1907-1911年没有预测到这些现象？导出了在局域引力作用下，光和物体的钟率和运动的唯一的1/c^2阶动力学方程，保证了狭义相对论等效原理的实现。
2002-12-11 gr-qc
Solar system constraints on the Dvali-Gabadadze-Porrati braneworld theory of gravity
已经提出了许多建议来解释通过改变引力而观察到的宇宙加速膨胀。一个特殊的场景，Dvali-Gabadadze-Porrati（DGP）引力，在太阳系中产生了一个潜在的可观察到的异常：所有行星都会表现出一个共同的异常岁差dw/dt，超过了广义相对论的预测。我们已经使用行星星历计划（PEP）以及行星雷达和无线电跟踪数据来设置一个约束，|DW/DT| < 0.02角秒/世纪，存在任何这样的共同岁差。这种灵敏度达不到检测估计的宇宙旋进所需的灵敏度。|DW/DT| = 5e-4角秒/世纪，预计在DGP方案中。我们讨论的事实是，在一个共同的平面轨道的物体之间的测距数据不能约束DGP的情况。只有通过行星轨道平面的相对倾角，太阳系的测距数据才对类DGP的宇宙岁差效应敏感。此外，我们说明的重要性，进行数值评估的敏感性的数据集和模型的任何微扰进动。
2008-05-29 astro-ph gr-qc
Relativistic spin-precession in binary pulsars
1974年，在发现一颗脉冲星及其伴星之后，人们立即预测了双星系统中的测地岁差，此后，相对论性自旋岁差的影响在所有岁差率预计足够高的双星系统中都被探测到。此外，第一个定量测试导致的唯一可用的限制自旋轨道耦合的强自引力体的广义相对论（GR）和替代理论的重力。本文的结果与GR的预言一致，证明了自旋体的擦除原理。除了检验引力理论之外，相对论性自旋进动也成为对脉冲星发射光束进行光束层析成像的有用工具，可以推断未知的光束结构，并探测大质量恒星核心坍缩的物理学。
2010-08-30 astro-ph.GA gr-qc
Variational Results and Solutions in Gauge Gravity and a Bifurcation Analysis of Black Hole Orbital Dynamics
分析了所有已知的球对称解决方案的场方程起源于黎曼张量二次曲率拉格朗日。从规范引力理论的“能量-动量”方程出发，求出了场方程的一个新的精确解。在Palatini和标准变分场方程之间施加等价性，产生了一个代数条件，限制了规范引力的时空解的数量。还分析了共形重力场方程的新球对称解。在Schwarzschild和Reissner-Nordstrom黑洞时空中的点粒子轨道动力学被分析为2-d保守分岔现象。史瓦西动力学同时表现出鞍心和跨临界分岔点，并结合相对论运动方程的相平面分析提出了近星点岁差的计算。给出了类时测地线和零测地线的等能量能级曲线，并讨论了本征时间参考系和坐标时间参考系之间动力学不变性的相平面分析。的Reissner-Nordstrom动力学表现出鞍中心，跨临界，伪跨临界，和额外的分叉，结合所有三个以前的分叉在各种组合。利用相平面和分岔技术分析了Reissner-Nordstrom时空中的近星点进动，并将其推广到动力学的分岔点。在这些参数值的数值解表明，这样的轨道通常会产生一个更大的进动值相比，标准值的类时，岁差。本文还讨论了Brigman提出的非因果测地线，并计算了它们的岁差值.
2013-12-29 gr-qc
A Well-Behaved f(R) Gravity Model in Planetary Motions
本文研究了Saffari和Rahvar（2008）提出的f（R）引力混合作用量模型在太阳系尺度下的渐近行为，该模型可以解释先锋异常加速现象。我们使用的潜力来自这种混合行动在弱场限制，以测试其对太阳系动力学的影响，通过比较理论的近日点的测试粒子，$\dot{\varpi}$与修正的标准牛顿-爱因斯坦的近日点的进动的一些行星，最近由Pitjeva估计。在这里，我们表明，所获得的混合作用的渐近行为的结果，更符合观察相对于其他修改，如幂律和对数修正Iorio（2008）。我们还表明，一个额外的额外的透镜的预测广义相对论再现。最后得到了行星轨道的稳定性条件。
2010-12-12 astro-ph.EP gr-qc
Perihelion precession for modified Newtonian gravity
我们计算了中心势V（r）中近圆轨道的近日点进动δ。与其他解决这个问题的方法不同，我们不假设势接近牛顿势。推导的主要思想是应用系统的基本对称性来表明Delta必须是r V ''（r）/V '（r）的函数，并使用Delta在旋转参考系中的变换行为。这相当于说，有效势可以写成一个单参数的可能性集合，作为离心力势和有心力势之和。我们得到一个δ的通用公式。它必须读作如下：在这个值r处的圆形轨道存在且稳定当且仅当这个δ是一个定义明确的实数;如果是这样，那么在这个值r处的近圆形轨道的一个近日点到下一个近日点的角差正好是2 π + δ。然后，我们展示了如何将这一结果应用到最近感兴趣的例子，如修正的牛顿引力和线性化的四阶引力。在本文的第二部分，我们将这个普适公式推广到静态球对称时空。对于质量参数m > 0的史瓦西黑洞，它导出了一个令人惊讶的未知公式。它代表了一个严格的结果，适用于所有r > 6 m的值，并且与仅在r > 6 m时存在稳定圆轨道的事实很好地一致。
2008-06-16 gr-qc
Parity Violation in Spin-Precessing Binaries: Gravitational Waves from the Inspiral of Black Holes in Dynamical Chern-Simons Gravity
Illinois Center for Advanced Studies of the Universe, Department of Physics, University of Illinois at Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校物理系前沿宇宙学中心）；Dipartimento di Fisica, “Sapienza” Università di Roma & Sezione INFN Roma1（罗马第一大学物理系及INFN罗马第一分部）
该研究在动力学Chern-Simons引力中，首次构建了自旋进动黑洞双星旋进阶段引力波的解析波形，揭示了宇称破缺对进动相位和振幅的PN阶修正，为修正引力波形建模奠定基础。
2026-09-29 gr-qc
Orbital stability, relativistic precession, and QPO constraints for constant-curvature black holes in $f(R)$ gravity
University of Mazandaran（马赞德兰大学）；Universidad Católica del Maule（马乌莱天主教大学）
本文在 $f(R)$ 引力常曲率背景下分析轨道稳定性与进动，结合QPO和动力学质量数据给出曲率约束，未发现偏离Kerr的显著证据。
2026-09-30 gr-qc
Spin Precession of Slow Neutrons in Einstein-Cartan Gravity with Torsion, Chameleon and Magnetic Field
本文分析了在有挠率、变色龙和磁场的爱因斯坦-嘉当引力中慢中子的自旋进动。为了推导中子自旋的海森堡运动方程，我们使用Ivanov和Wellenzohn（Phys. Rev. D92，125004（2015））推导的慢中子的有效低能势，耦合到1/m阶的引力场、变色龙场和扭转场，其中m是中子质量。除了这种低能相互作用，我们还开启了慢中子与磁场的相互作用。证明了在旋转坐标系中运动的费米子（中子）的Dirac Hamilton算符，在引力场、变色龙场和挠率场的线性阶近似下，包含了由挠率标量和张量自由度引起的挠率-费米子（中子）相互作用的反厄米算符.这种反厄米算子违反CP和T不变性。我们可以假设，在旋转的宇宙和星系中，所得到的反厄米挠率-费米子相互作用可能是i）宇宙中CP和T不变性的破坏和ii）重子不对称性的起源。
2016-02-28 gr-qc hep-ph nucl-th
Precession during merger 1: Strong polarization changes are observationally accessible features of strong-field gravity during binary black hole merger
来自紧密双星合并的短引力波信号将大量关于合并的强场动力学的信息编码成地面干涉仪可以获得的频率。在本文中，我们描述了一个以前未知的“岁差”的峰值发射方向与时间的合并之前和之后，总的角动量方向。我们证明了引力波偏振编码的方向，这个方向的视线。我们认为，极化的影响可以估计nonparametrically，直接从引力波信号看到沿一条视线，作为一个缓慢变化的功能上的快速变化的载波。合并后，我们的结果可以被解释为一个相干激发的不同角度的准正规模式，叠加自然“旋进”和调制的视线振幅。最近的解析计算也得到了类似的几何解释。我们怀疑视线偏振内容将是一个方便的观察，定义新的高精度测试广义相对论使用引力波。此外，由于非线性合并过程的种子初始相干扰动，我们推测这种影响的幅度提供了一个新的探测合并过程中的强场动力学。为了证明我们所描述的影响的普遍性，我们总结了合并后的演变104通用进动二进制合并。最后，我们提供了估计的可检测的影响，从高质量源的波形上的进动。这些表达式可以识别波形与现有样本不同的新的进动二进制参数。
2013-01-18 gr-qc
Testing gravity of a disformal Kerr black hole in quadratic degenerate higher-order scalar-tensor theories by quasi-periodic oscillations
利用相对论性旋进模型研究了非形式Kerr黑洞时空中的准周期振荡频率。该黑洞具有一个额外的非形式参数，属于二次简并高阶标量张量（DHOST）理论中的一类非隐形解。结果表明，只有近星点进动频率与非形式参数有关，而方位角频率和节点进动频率与广义相对论中通常的Kerr黑洞中的结果一致.结合GRO J1655-40的观测数据，对非形式Kerr黑洞的参数进行拟合，发现非形式参数$α$在$1 σ$的范围内几乎为负，说明负的非形式参数$α$更受GRO J1655-40观测数据的青睐.
2021-06-08 gr-qc
Gravitoelectromagnetism, Solar System Test and Weak-Field Solutions in $f(T,B)$ Gravity with Observational Constraints
重力磁力学描述了旋转系统中弱场极限的现象。这些主要表现在大地效应和透镜-瑟林效应。测地效应描述的是在轨道上的陀螺仪围绕一个巨大的静态中心物体旋转的进动，而兰斯-瑟林效应则表达了围绕旋转源的轨道进动的类似效应。在这项工作中，我们将在Teleparalline Gravity的框架内探索这些效应，并研究这些效应如何影响最近和未来的任务。我们发现，远程平行引力理论可能会有重要的影响，这些影响可能会限制潜在的模型在这些理论。
2020-02-27 gr-qc
Spherical Orbital Dynamics and Relativistic Precession in Kerr-MOG Spacetime
本文基于 Hamilton-Jacobi 形式研究了 Kerr-MOG 黑洞周围球面轨道的动力学与相对论进动，发现 MOG 参数对交点和近星点进动及陀螺仪自旋进动有显著影响，为检验广义相对论偏差提供了观测探针。
2025-07-17 astro-ph.HE gr-qc
Nodal and Periastron Precession of Inclined Orbits in the Field of a Rotating Black Hole
低偏心率轨道的倾角显着影响的轨道参数，特别是开普勒，节岁差，和近星点旋转频率，这是解释在可观测量方面。对于Kerr场中低偏心率轨道的节进和近星点旋转频率，我们导出了在任意轨道倾角和任意径向坐标下Kerr参数的Taylor展开式.粒子的半径，能量和角动量的边缘稳定的圆形轨道的克尔参数$j$和参数$s$的函数计算在$j$的$O[j^6]$内的泰勒展开的形式。通过对数值结果的分析，我们给出了在Kerr参数的整个变化范围内，在不同的$s$上的边缘稳定圆轨道的节进频率的紧致近似公式.
2001-11-02 astro-ph gr-qc
Phenomenological constraints on the Kehagias-Sfetsos solution in the Horava-Lifshitz gravity from solar system orbital motions
本文主要讨论Horava-Lifshitz（HL）引力理论，特别是与广义相对论中Schwarzschild黑洞类似的Kehagias和Sfetsos解。在弱场慢运动近似下，我们解析地计算了由该解引起的实验粒子近心点经度的长期岁差。它的解析形式不同于广义相对论爱因斯坦近心点进动的解析形式。然后，我们将其与最近由E. V. Pitjeva用EPM 2008星历估计的标准牛顿/爱因斯坦行星近日点岁差的修正的最新测定进行比较。结果发现，太阳系的行星，每次单独取一颗，可以将一维HL参数的下限设为10^-12（水星）10^-24（冥王星）。他们不能解释r > 20 AU的先锋异常加速度。
2010-10-15 astro-ph.EP gr-qc hep-ph
Newtonian Gravity Predictions For Gravity Probe B
牛顿引力和狭义相对论结合起来，产生了一个轨道陀螺仪的重力磁进动，它是广义相对论预测的四分之一。在这两种情况下，大地效应是相同的。
2005-02-24 astro-ph gr-qc
Accurate Measurement in the Field of the Earth of the General-Relativistic Precession of the LAGEOS II Pericenter and New Constraints on Non-Newtonian Gravity
一个二元系统的近心点位移代表了一个合适的观测值，可以用来测试牛顿平方反比定律是否偏离，以支持宏观物体之间新的弱相互作用。我们用GEODYN II软件分析了LAGEOS卫星13年的跟踪数据，但没有广义相对论模型。从LAGEOS II近心点残差的拟合，我们已经能够获得99.8%的协议与爱因斯坦理论的预测。这一结果可以被认为是在地球场对广义相对论的γ和β参数组合的99.8%的测量，并且它可以用来限制可能偏离平方反比定律的情况，以有利于新的弱相互作用，该相互作用由强度为α、射程为λ的Yukawa型势参数化。我们获得|α| \lesssim 1 \times 10-11，在大约1个地球半径的范围内有巨大的改进。
2011-06-15 gr-qc physics.geo-ph physics.space-ph
Gravitomagnetic effects in conformal gravity
重力磁效应有两种现象：第一种是大地效应，描述了在围绕大质量物体的自由轨道上的陀螺仪的自旋的进动;第二种是透镜-瑟林效应，描述了围绕旋转源质量的轨道平面的进动。我们计算这两个效果的四阶理论的共形外尔引力的测试情况下的圆形轨道。我们表明，对于大地测量效应，会出现一个线性项，这对于高径向轨道可能很有趣，而对于朗斯-瑟林效应，附加项对大多数轨道的影响逐渐减弱。圆形轨道也被认为是一般导致推广开普勒第三定律。
2014-01-10 gr-qc
Lense-Thirring precession and gravito-gyromagnetic ratio
在重力电磁形式主义中的$Λ$项的情况下，得到了束缚球轨道即进行Lense-Thirring进动的轨道的测地线。结果表明，重力方程中$Λ$项的存在导致运动方程中的相对论和非相对论修正。在Lense-Thirring进动中的$Λ$项的贡献被解释为一个附加的相对论修正，并定义了重旋比。
2020-10-15 astro-ph.IM gr-qc
Spinning binary waveforms via PN expansion: Equal-mass case
通过后牛顿（PN）近似的旋转二元吸气的时域重力波形的完整表达式将需要确定相位，振幅，倾角，进动相位和自旋矢量以及PN展开项的阶系数的知识。这些量是通过同时求解自旋进动方程、牛顿角动量的演化方程和轨道频率的方程来确定的。对于质量相等的自旋双星，这些量的确定可以完全解析地完成，通过利用等质量对称性，因此通过简化这些方程来求解。我们提供了1.5PN阶的分析结果，其中包括自旋轨道相互作用。
2010-01-16 gr-qc
Resolving the Degeneracy: Experimental tests of the New Self Creation Cosmology and a heterodox prediction for Gravity Probe B
自我创造宇宙学的新理论已经被证明产生了一个和谐的宇宙学解决方案，不需要膨胀，奇异的非重子暗物质或暗能量来满足观测约束。在真空中，这个理论和规范广义相对论之间存在共形等价，因此，当这两个理论在标准测试中预测相同的结果时，存在实验简并。然而，有三个明确的实验能够解决这种简并性并区分这两种理论。这里描述这些标准测试和确定性实验。其中一个明确的预测是陀螺仪的大地进动，刚刚在重力探测器B卫星上进行了测量，该卫星目前正处于数据处理阶段。这是第一次有机会伪造自我创造宇宙学。该理论预测的“框架拖曳”结果等于GR，但大地岁差只有GR值的2/3。当应用于重力探测器B卫星时，自我创造宇宙学预测E-W重力磁/框架拖曳进动，等于GR，为40.9毫角秒/年，但-S陀螺仪（大地+托马斯）进动仅为4.4096角秒/年。
2005-12-16 astro-ph gr-qc hep-th
Spin contribution to the perihelion precession in binary systems like OJ287: higher order corrections
利用Schwarzschild度规和Kerr度规对OJ 287、Sagittarius A*-S2和H 1821 +643等双星系统的近日点进动进行了高阶修正，并考虑了自旋效应.考虑运动方程的三次根，并将其展开为$ε\equiv r_s/\left(a(1-e^2)\right)$和$ε^{*} \equiv \left(1- \frac{2 αE'}{cJ}\right) ε$，进行了修正，并与文献结果进行了比较。
2020-12-11 gr-qc
Short distance non-perturbative effects of large distance modified gravity
在一个大距离修正引力模型中，我们将hep-th/0407049的非微扰Schwarzschild解与以前得到的近似解进行了比较。在两者之间有一个很好的定性协议的区域，非微扰的解决方案产生的影响，可能具有观测意义。这些效应使太阳系中轨道额外进动的预测减少了几个因素，仍然使它们处于观测上有趣的范围内。Lue和Starkman发现，同样的效应导致了额外的标度不变岁差率的轻微异常标度。
2005-11-08 astro-ph gr-qc hep-th
Putting Yukawa-like Modified Gravity (MOG) on the test in the Solar System
我们处理一个Yukawa像远程修改模型的重力（MOG），最近允许成功地容纳许多天体物理和宇宙学的功能，而不诉诸暗物质。在太阳系尺度上，MOG预测了行星近日点\varpi的逆行长期岁差，它的存在已经在这里通过观测估计的Pitjeva修正与不同行星对的标准牛顿/爱因斯坦近日点岁差的比率进行了测试。事实证明，MOG在目前的形式下，在天体物理尺度上是现象学上成功的，在太阳系中被排除在3sigma以上的水平。如果其他天文学家团队能够独立地估算出他们自己的近日点额外岁差，那么就有可能重复这样的测试。
2008-11-10 astro-ph gr-qc hep-ph
Constraining Post-Newtonian f(R) Gravity in the Solar System
我们考虑了几种f（R）引力模型，这些模型在适当的弱场极限下可以用来描述太阳的引力场。使用微扰的方法，我们专注于的影响，修改的引力场，由于非线性的引力拉格朗日，对太阳系动力学。我们比较的理论预测的经度岁差的近心点$\varpi$的测试粒子与修正的标准牛顿-爱因斯坦岁差的近日点的太阳系的一些行星最近估计的大型数据集拟合的各种版本的天文历。
2008-11-24 gr-qc
Constraints on Yukawa gravity parameters from observations of bright stars
本研究利用银河系中心S型星的轨道进动观测数据，结合MCMC模拟和PPN运动方程，约束汤川引力的相互作用程与强度参数，还提出了引力系统分类的新判据，为检验引力理论提供了新工具。
2023-05-03 astro-ph.GA gr-qc
Analysis of the Yukawa gravitational potential in $f(R)$ gravity I: semiclassical periastron advance
{ \it concordance}宇宙学模型在过去的几十年里已经成功地得到了验证。尽管取得了成功，但暗物质和暗能量的基本性质仍然是未知的。对引力作用量的修正已经被提出来作为这些暗分量的替代。引力的直接修正是将作用量推广为标量曲率的函数$f(R)$。因此，人们能够描述大尺度结构的出现和演化，而不需要任何额外的（未知的）暗分量。在$f(R)$ -引力的弱场极限下，出现了一个修正的牛顿引力势.这个引力势解释了一个额外的力，通常称为第五力，即使在经典的力学方法中也会产生轨道运动的进动。我们证明了在一定的外力强度和尺度长度条件下，修正势中的轨道可以写成开普勒轨道。尽管如此，我们也证明了这个额外的项引起了轨道的进动。因此，将我们的预测与某些行星运动的岁差测量相比较，我们发现第五种力的强度必须在$[2.70-6.70]\times10^{-9}$的范围内，而特征尺度长度必须固定到$\sim 5000$ AU的基准值。
2018-05-10 gr-qc
Constraining the range of Yukawa gravity interaction from S2 star orbits
我们认为可能的签名汤川引力在银河系中央秒差距，我们的分析的基础上的S2恒星轨道进动周围的大规模紧凑的黑暗物体在银河系中心，并在汤川引力和两个独立的观测集的模拟轨道之间的比较。我们的模拟结果的Yukawa相互作用$Λ$的范围上的强约束，并表明，其最可能的值在S2星的情况下是5000 - 7000 AU左右。同时，由于目前对S2星的观测表明，汤川引力普适常数$δ$可能与参数$Λ$在$(0 <δ< 1)$范围内高度相关，因此我们无法得到可靠的约束条件。对于$δ> 2$，它们不相关。然而，同样的普适常数，成功地应用于星系团和旋转曲线的螺旋星系（$δ=1/3$）也给出了一个令人满意的协议与观测到的轨道进动的S2星，在这种情况下，最可能的值为$Λ\approx 3000 \pm 1500$ AU的尺度参数。此外，汤川重力位诱导的S2恒星轨道的进动在相同的方向上的广义相对论的$δ> 0$和$δ< -1$，在相反的方向上的$-1 <δ< 0$。未来的观测需要先进的设施，如重力或/和欧洲极大望远镜，以验证这些说法。
2013-11-05 astro-ph.GA gr-qc
Constraints on graviton mass from Schwarzschild precession in the orbits of S-stars around the Galactic Center
本研究利用带非线性类汤川修正的牛顿引力势，结合银河系中心S型恒星的史瓦西进动观测数据，约束引力子康普顿波长参数并推导引力子质量上限，为引力子质量研究提供了新的观测约束结果。
2024-04-15 astro-ph.GA gr-qc
Is there still something left that Gravity Probe B can measure?
我们进行了全面的分析和数值处理，第一后牛顿（1 pN）的顺序，广义相对论长期自旋进动的轨道陀螺仪由于质量四极矩$J_2$的主要没有任何限制的陀螺仪的轨道配置和在空间中的对称轴$\boldsymbol{\hat{k}}$的中心体的取向。我们将我们的结果应用到过去的星载重力探测器B（GP-B）的任务，通过寻找其自旋的deconstructionPDMATHABMO的长期率可能是大的$\lesssim 30-40\,\mathrm{milliarcseconds\,per\,year\,(\mathrm{mas\,yr}^{-1}})$，取决于初始轨道相位$f_0$。我们的分析计算和我们的同步积分方程的平行运输的自旋4-矢量和测地线方程的陀螺仪的运动证实了这样的发现。对于GP-B，测量尾旋下降率的平均误差为$σ^\mathrm{GP-B}_{\dotδ}=18.3\,\mathrm{mas\,yr}^{-1}$。我们还计算了由质点角动量$\boldsymbol J$引起的重磁自旋进动的一般解析表达式。考虑到它们的普遍性，我们的结果也可以扩展到其他天文和天体物理场景，例如，围绕银河系超大质量黑洞运行的恒星，靠近其母星的系外行星，拥有紧凑恒星尸体的紧密双星。
2020-06-09 astro-ph.EP gr-qc
