Constraining Mach's principle with high precision astrometry
对高精度天体测量的分析,例如盖亚,隐含地假设了马赫原理的现代版本:我们太阳系的局部惯性系在遥远的类星体的框架中应该是不旋转的。相反,爱因斯坦的广义相对论允许宇宙旋转。因此,放宽马赫原理的假设,将允许放置一个约束一类旋转宇宙学通过比较类星体的高精度天体测量与测量良好的太阳系轨道。约束全局旋转将检验广义相对论、暴胀和宇宙学初始条件的各向同性。
2021-05-11 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Constraining MOND with Solar System dynamics
在这封信中,我们调查了深牛顿制度的MOND范式从一个纯粹的唯象的角度来看,利用最小二乘估计修正的长期率的近日点的太阳系的内部和外部的一些行星的E.V. Pitjeva与EPM2004星历。通过使用$μ(x)\approx 1-k_0(1/x)^n$的插值MONDian函数,并假设$k_0$,认为身体独立,以避免违反等效原理,在整个太阳系中没有空间变化的经验,我们严格约束$n$与近日点进动的比率为不同的行星对。我们发现,范围$1\leq n\leq 2$整齐地排除在$3-σ$水平以上。这样的测试将大大受益于使用额外的近日点进动独立估计的其他团体以及。
2008-02-15 astro-ph gr-qc hep-ph
Constraining the Nordtvedt parameter with the BepiColombo Radioscience experiment
BepiColombo是欧空局/日本宇宙航空研究开发机构联合进行的水星飞行任务,其挑战性目标涉及天体物理学、大地测量学和基础物理学。水星轨道器放射科学实验(MORE)是其中一个星上实验,包括三个不同但相互关联的实验:重力测量,旋转和相对论。相对论实验的目的是测量后牛顿参数。由于地球和航天器之间的精确跟踪,预计结果将非常精确。然而,实验的结果严格取决于我们对太阳系的“知识”:星历表,天体(行星,卫星和小行星)的数量及其质量。在本文中,我们描述了一个半解析模型,用于进行协方差分析,量化的影响,相对论实验,由于太阳系天体参数的不确定性。特别是,我们的注意力集中在Nordtvedt参数$η$用于参数化的强等价原则违反。在我们的分析之后,我们估计了$σ[η]\lessapprox 4.5\times 10^{-5}$,它比行星和小行星的质量没有误差的“理想”情况大约大1个数量级。从地面实验和月球激光测距测量获得的当前值是$σ[η]\approx 4.4\times 10^{-4}$。因此,我们认为,即使在太阳系参数存在不确定性的情况下,MORE对$η$的测量也可以将现有的精度提高约1个数量级。
2016-05-25 gr-qc
Constraining f(T) gravity in the Solar System
在$f(T)$引力理论的框架下,我们求解了$f(T)=T+αT^{n}$、弱场近似和球对称时空的场方程。由于$f(T)=T$对应于与广义相对论等价的Telepallel Gravity,因此预期拉格朗日的非线性会产生由$α$参数化的广义相对论解的扰动。因此,我们使用$f(T)$解决方案来模拟太阳的引力场,并利用精确跟踪水星和土星轨道航天器的数据来推断关于模型参数$α$和宇宙学常数$Λ$可以获得的初步见解。事实证明,改进约一至三个订单方面,目前的限制,在文学的大小似乎是可能的。
2015-07-14 astro-ph.EP gr-qc physics.space-ph
Constraining the Preferred-Frame $α_1$, $α_2$ parameters from Solar System planetary precessions
本文用PPN参数$α_1$,$α_2$计算了由Lorentz破坏的优先标架效应(PFE)引起的影响定域双星系统各分量相对运动的轨道进动的解析表达式。太阳系所有内行星的补充近日点岁差的线性组合,能够消除未建模/错误建模的标准效应的先验偏差,如广义相对论的Lense-Thirring岁差和由于太阳扁率$J_2$的经典速率,允许推断$|α_1| \leq 6\times 10^{-6}, |α_2| \leq 3.5\times 10^{-5}$。在处理目前绕水星轨道运行的信使号航天器收集的数据后,这种界限将在不久的将来得到改善。未来中期,经核准的BepiColombo水星飞行任务可能会有进一步的改进。对文献中存在的约束$|α_2|\leq 10^{-7}$进行了批判性的讨论(节略)。
2014-01-03 astro-ph.EP gr-qc physics.space-ph
Constraining ModMax Black Holes with EHT and GRAVITY Observations: Optical Signatures and Accretion Disk Properties
Institute of Fundamental and Applied Research, National Research University TIIAME(基础与应用研究所,国立大学TIIAME);Institute for Theoretical Physics & Cosmology, Zhejiang University of Technology(理论与宇宙学研究所,浙江工业大学);University of Tashkent for Applied Sciences(塔什干应用科学大学);Department of Physics, School of Advanced Sciences, Vellore Institute of Technology(高级科学学院物理系,维洛尔理工学院);School of Physics, Harbin Institute of Technology(物理学院,哈尔滨工业大学)
本研究通过EHT与GRAVITY观测,结合MCMC分析约束ModMax黑洞的参数Q与v,揭示其对黑洞阴影及薄吸积盘辐射的影响,获得95%可信水平下的Q与v上限。
2026-08-12 gr-qc
Constraining the attractive fifth force in the general free scalar-tensor gravity with solar system experiments
研究一般自由标量-张量引力中的吸引性Yukawa第五力,计算轨道进动与PPN参数,并联合LLR、Cassini和水星观测对其强度进行严格约束。
2024-04-10 gr-qc
Constraining fractionality using some observational tests
Research Institute for Astronomy and Astrophysics of Maragha (RIAAM), University of Maragheh(马拉盖天文与天体物理研究所,马拉盖大学);Izmir Institute of Technology(伊兹密尔理工大学);Dogus University(多斯大学);Khazar University(哈扎尔大学)
本文研究了分数-分形 Schwarzschild 黑洞的 Shapiro 和 Sagnac 时间延迟、阴影、轨道进动和引力透镜效应,并通过观测数据验证,探讨了分数时空在太阳系测试中的潜力。
2026-03-26 gr-qc
Constraining scalar-tensor theories of gravity from the most massive neutron stars
引力的标量-张量~(ST)理论是广义相对论的自然唯象扩展。虽然这些理论受到太阳系实验和脉冲双星观测的严格限制,但大量的ST家族仍然与这些观测相一致。最近的工作建议探测ST理论的参数空间的无约束区域的高度紧凑的中子星的稳定性的基础上。在这里,在一个完全非线性的代码中非常紧凑的恒星的动态演化表明,恒星确实变得不稳定,在某些情况下,这种不稳定性会导致恒星坍缩。我们讨论了这些结果的影响,根据最近的观测最大的中子星尚未观察到。特别是,这样的观测表明,这样的恒星会受到一定制度的不稳定性;它的存在,因此支持ST参数空间的约束。
2015-10-12 gr-qc
A new well behaved class of charge analogue of Adler's relativistic exact solution
本文给出了具有特定形式电场强度的静态球对称带电理想流体的广义相对论Einstein-Maxwell场方程的一类新的参数内部解。这个解决方案给了我们很宽的参数范围,K,解决方案表现良好,因此,适用于超致密星的建模。对于这个解,通过假设恒星的表面密度等于正常核密度2.5E17 kg/m3,超密度天体的引力质量在所有适用程度上都被最大化。利用这个模型,我们得到蟹状星云质量的保守估计为1.401太阳质量,半径12.98 km,转动惯量参数大于1.61;蟹状星云质量的最新估计为2太阳质量,半径2.0156太阳质量,半径14.07 km,转动惯量参数大于3.04 4.6太阳的质量与蟹状星云脉冲星的质量和半径的可能值非常吻合,另外,我们的模型还得到PSR J 0737 - 3039 A和PSR J 0737 - 3039 B的转动惯量分别为1.4624E38 kgm 2和1.2689E38 kgm 2。我们已经观察到,在良好的条件下,这类参数解给我们的最大引力质量的因果超密天体2.8020太阳质量,半径14.49公里,表面红移0.4319,电荷4.67 E20 C,和中心密度2.68倍核密度。
2012-09-22 gr-qc
Constraining Torsion with Gravity Probe B
有一种根深蒂固的民间传说认为,扭转引力理论预测太阳系中的扭转在观测上可以忽略不计,因为扭转(如果存在的话)只与基本粒子的内禀自旋耦合,而不与旋转角动量耦合。我们认为,这一假设有一个逻辑漏洞,可以而且应该通过实验来验证。根据作用=反作用的原理,如果像行星这样的旋转物体可以产生扭矩,那么陀螺仪也应该感受到扭矩。利用对称性的论点,我们表明,最低阶,扭转场周围的均匀旋转的球质量是由7个无量纲参数。这些参数有效地推广了PPN形式主义,并提供了一个具体的框架,进一步测试GR。我们构建了一个参数化的拉格朗日,包括标准的无挠GR和Hayashi- Shirafuji最大扭转重力作为特殊情况。我们证明,经典的太阳系测试排除了后者,并限制两个可观察到的参数。我们证明了重力探测器B(GPB)是进一步约束扭转理论的理想实验,并根据我们的扭转参数计算了其陀螺仪的最一般的扭转诱导进动
2007-10-05 astro-ph gr-qc hep-th
Constraining the abundance of primordial black holes with gravitational lensing of gravitational waves at LIGO frequencies
受到引力透镜作用的双黑洞发出的引力波会被视线上的小微透镜扭曲。具有几十个太阳质量的质量并且接近透镜平面中的临界曲线的微透镜可以引入几毫秒的时间延迟。这样的时间延迟将导致引力波中独特的干涉图案,可以用目前的实验(如LIGO/Virgo)测量。我们认为,作为微透镜的原始黑洞与5和50太阳质量之间的质量的特殊情况。我们研究了构成暗物质的一部分的原始黑洞的人口的影响,并包含在一个宏观透镜(星系或集群),在引力波,被透镜的宏观透镜加微透镜的组合效应。我们发现,在所观察到的GW事件的典型放大率,在紧凑的微透镜,如原始黑洞的形式,暗物质的分数,可以被限制到百分之一的水平。类似地,如果一小部分暗物质以几十个太阳质量的微透镜的形式存在,在足够大的放大倍数下,所有的引力波都将显示出干涉效应。这些效应可能会对推断的参数产生影响。该效应对于具有负奇偶性的宏图像更重要,其通常在具有正奇偶性的宏图像之后到达。
2019-11-13 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Constraining Alternate Models of Black Holes: Type I X-ray Bursts on Accreting Fermion-Fermion and Boson-Fermion Stars
在排除其他可能的选择之前,黑洞的存在仍然值得怀疑。基于这个动机,我们考虑一个致密恒星的模型,其中大部分质量由某种暗粒子组成,一小部分质量以普通核子气体的形式存在。除了通过重力,气体不会与暗物质相互作用,而是作为单独的费米子流体成分聚集在中心。根据暗物质是由费米子还是玻色子组成,这些物体可以分别被称为费米子-费米子星或玻色子-费米子星。为了适当选择暗物质粒子的质量,这些物体是X射线双星中黑洞候选者的可行模型。我们考虑暗质量为10个太阳质量,气体质量范围从10 ^{-6}到接近1个太阳质量的模型,并分析了模型吸积气体时的爆发性质。我们表明,所有的模型将经历热核I型X射线爆发在适当的质量吸积率。由于没有I型爆发的报道,从黑洞候选者,模型被排除在外。因此,加强了在X射线双星中识别黑洞候选者为真正的黑洞的情况。
2004-01-26 astro-ph gr-qc
Constraining the Equation of State of Neutron Stars with third-generation Gravitational Wave detectors
Rochester Institute of Technology(罗切斯特理工学院)
本研究利用第三代引力波探测器模拟信号,通过Fisher矩阵分析发现事件数量增加可收紧中子星物态方程约束,且质量分布影响更大,均匀分布优于双峰分布,亚太阳质量中子星能显著降低亚饱和密度区不确定性。
2026-09-09 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Constraining scalarization in scalar-Gauss-Bonnet gravity through binary pulsars
本文利用密近双星系统中的双星观测结果,导出标量-高斯-邦内(sGB)引力中标量化的强约束。由于标量化的中子星携带非零标量变化,它们在吸气时会发射标量偶极辐射,这加速了轨道衰变。观测结果支持了这样的猜想,即对于观测到的双星,这种辐射要么不存在,要么非常小。利用这一点,我们确定了sGB引力的允许参数范围。我们还将导出的约束转移到sGB引力中的黑洞。事实证明,标量化静态黑洞的最大质量不可能超过大约10到20个太阳质量,这取决于我们对核物质状态方程的初始假设。另一方面,黑洞的标量电荷可以达到相对较大的值,这是潜在的可观察的。
2022-11-17 astro-ph.HE gr-qc
Constraining Post-Newtonian Parameters with the Cosmic Microwave Background
本文利用宇宙微波背景辐射各向异性观测,约束后牛顿参数α和γ的时间变化,发现其宇宙历史平均值接近广义相对论值,并给出全新引力约束。
2024-12-17 astro-ph.CO gr-qc
Tests of Modified Gravity Theories in the Solar System
Imperial College, London(伦敦帝国理工学院)
本研究提出利用即将开展的LISA Pathfinder(LPF)任务,通过牛顿引力场鞍点周围的异常潮汐应力效应,在太阳系中检验修正牛顿动力学等优先加速度标度引力理论,分析显示该检验在LPF能力范围内,并探讨了不同结果下的理论约束路径。
2014-04-01 astro-ph.CO gr-qc
Constraining the mass of the graviton using coalescing black-hole binaries
我们研究如何以及引力子的质量可以约束引力波(GW)观测合并的二元黑洞。鉴于以前的调查采用后牛顿(PN)模板描述的信号的inspiral部分,最近的进展,在分析和数值相对论提供了分析波形模板相干描述的inspiral-merge-ringdown(IMR)信号。我们表明,搜索二进制黑洞采用IMR模板将能够约束引力子的质量更准确(约一个数量级)比搜索采用PN模板。来自GW观测站的最佳预期边界(来自Adv. LIGO的lambda_g > 7.8 x 10^13 km,来自爱因斯坦望远镜的lambda_g > 7.1 x 10^14 km,来自LISA的lambda_g > 5.9 x 10^17 km)比现有的最佳模型独立边界(来自太阳系测试的lambda_g > 2.8 x 10^12 km)好几个数量级。最重要的是,GW观测将提供来自高度动态的强场引力体系的第一个约束。
2010-09-09 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Constraining the Schwarzschild-de Sitter Solution in Models of Modified Gravity
正如预期的那样,Schwarzschild-de Sitter(SdS)解存在于绝大多数修正的引力理论中,特别是有效宇宙学常数由给定理论的特定参数决定。我们探讨的可能性,使用未来的扩展无线电跟踪数据,从目前正在进行的新视野号任务在太阳系的外围外围,在约40 AU,以约束这个有效的宇宙学常数,从而对每个场景的参数施加约束。我们研究了最近研究最多的一些修正引力,即$f(R)$和$f(T)$理论,dRGT大质量引力和Hoenava-Lifshitz引力,我们表明,新视野号任务可能会带来一个数量级的改进,相对于目前的行星轨道动力学的界限。
2016-05-16 astro-ph.EP gr-qc hep-ph
Novel Solar System Probes for Primordial Black Holes
Vanderbilt University(范德堡大学);Harvard University(哈佛大学)
本文提出利用太阳系尺度的新型探测方法,通过脉冲星计时阵列和柯伊伯带天体相互作用,探测原初黑洞在不同质量范围内的信号。
2025-11-07 astro-ph.CO astro-ph.SR gr-qc