Wide Binaries from GAIA EDR3: preference for GR over MOND ?
最近的几项研究表明，用GAIA高精度测量的非常宽的双星的速度差异可能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，这些系统应该完全是牛顿的，而MOND类理论的预测则明显不同，如果各种观测问题可以克服的话。在这里，我们使用最近的GAIA EDR 3数据发布提供了我们2019年研究的更新版本：我们选择了73159颗距离GAIA EDR 3 <300秒差距和G<17等的候选宽双星的大样本，并使用主序星质量-光度关系估计组件质量。然后，我们检查成对的相对投影速度（相对于圆轨道值）的频率分布作为投影分离的函数，与模拟相比;如前所述，这些分布在接近牛顿预期的值处显示出明显的峰值，以及延伸到更大速度比的长“尾巴”，并且很可能是由具有未解决或看不见的第三颗星的分层三重系统引起的。然后，我们拟合这些观察到的分布与模拟的混合物的二进制，三重和飞越人口，GR或MOND轨道，并发现，标准重力是某种程度上优于一个特定的实施MOND，虽然我们还没有探索完整的参数空间的三重人口模型和MOND版本。来自未来GAIA版本的改进数据，以及对系统子集的后续跟踪，以更好地识别三重人口，应该允许宽二进制文件成为未来GR与MOND的决定性测试。
2023-02-01 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Testing MOND using the dynamics of nearby stellar streams
本文在MOND框架下对银河系Helmi流两个团块进行轨道积分，发现它们仅约100 Myr即瓦解，表明当前MOND无法解释该观测结构，并指出恒星流可用于检验其他替代引力模型。
2024-06-13 astro-ph.GA
Testing fundamental physics with distant star clusters: theoretical models for pressure-supported stellar systems
我们使用N体程序N-MODY研究了MOND中恒星系统的平均速度色散和速度色散剖面。N-MODY是Ciotti，Londrillo和Nipoti（2006）开发的一个基于粒子网格的程序，带有MOND势的数值求解器。我们已经计算了平均速度色散的恒星系统以下的普卢默密度分布的质量范围内的$10^4 M_\odot$到$10^9 M_\odot$，这是孤立的或沉浸在一个外部的领域。我们的积分再现以前的分析估计恒星速度在系统中的深MOND制度（$a_i, a_e \ll a_0$），其中恒星的运动是由内部加速度（$a_i \gg a_e$）或恒定的外部加速度（$a_e \gg a_i$）。此外，我们推导出的第一次在中间制度（$a_i \sim a_e \sim a_0$）的视线速度色散的解析公式。这使得一个更好的比较MOND与观测到的恒星系统的速度色散。最后，我们得到的球状星团的速度色散的银河系外晕球状星团，最近被提出作为一个区分牛顿和MONDian动力学之一。
2009-02-11 astro-ph.GA
High-Precision Differential Radial Velocities of C3PO Wide Binaries: A Test of Modified Newtonian Dynamics (MOND)
The Ohio State University（俄亥俄州立大学）；Max-Planck-Institut für Astronomie（马克斯·普朗克天文学研究所）
通过高精度径向速度测量，C3PO宽双星研究检验了MOND理论，发现现有a0值与观测结果存在矛盾。
2026-10-07 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
Testing Gravity with wide binary stars like $α$ Centauri
我们考虑的可行性测试牛顿引力在低加速度下使用宽双星（WB）相隔$\ge 3$ kAU。这些系统探测星系旋转曲线意外平坦的加速度，可能是由于修正的牛顿动力学（MOND）。我们进行牛顿和MOND模拟WBs覆盖网格的模型参数在系统质量，半长轴，偏心率和轨道平面。我们自洽地包括外部场（EF）从其余的银河系的太阳附近使用轴对称算法。对于给定的投影分离，WB相对速度在MOND中达到较大的值。多余的部分是采用简单插值函数的${\approx 20\%}$，它最适用于一系列银河系和河外观测。即使没有径向速度测量，这也会在对${\approx 500}$ WB的精确观测中引起明显的MOND效应。我们表明，拟议的忒伊亚任务可能能够直接测量Proxima Centauri的轨道加速度对13 kAU远$α$ Centauri。这需要超过5年的$\approx 1 \, μ$的天体测量精度。我们还考虑了具有不同轨道平面的WB的长期轨道稳定性。当每个系统围绕银河系旋转时，它会经历一个随时间变化的EF，因为它是指向银河系中心的。我们证明了近似守恒的角动量分量沿这个方向，WB轨道的结果，自动调整到更慢的银河系轨道。在这个方向上具有非常小的角动量的WB在Gyr周期上不太稳定。这种新的方向依赖效应可能允许进一步测试MOND。
2020-04-04 astro-ph.GA
Testing Modified Newtonian dynamics through statistics of velocity dispersion profiles in the inner regions of elliptical galaxies
修正牛顿动力学（MOND）提供了一个替代暗物质的范例，它成功地拟合和预测了旋转盘星系的丰富现象。也有人试图在色散支持的早型星系中测试MOND，但目前还不清楚MOND是否能符合早型星系的各种经验性质。作为在椭圆星系中严格检验MOND的一种方法，我们在各种VD各向异性假设下，计算了MOND预测的$\sim 2000$近圆SDSS椭圆星系内部区域的速度色散分布（VDP），然后将预测的VDP斜率分布与用基本相同的标准选取的11个ATLAS 3d星系的观测分布进行了比较。我们发现，MOND模型参数化的插值函数，以及旋转星系也可以重现所观察到的分布的VDP斜率仅基于所观察到的恒星质量分布没有DM或任何其他星系到星系的变化因素。这是显着的，因为牛顿动力学与DM需要一个特定的量和/或配置文件的DM为每个星系，以重现所观察到的分布的VDP斜率。当我们使用基于MOND的球形Jeans方程分析非圆形星系样本时，与近圆形样本相比，我们没有发现VDP斜率分布的平均属性有任何系统性差异。然而，与以前的研究MOND通过个别分析的椭圆星系，不同的MOND插值函数或VD各向异性可能会导致系统的变化，在VDP斜率分布，表明VDPs的统计分析可以用来约束特定的MOND模型与VDP斜率的准确测量或VD各向异性的先验约束。
2015-05-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Inside MOND: Testing Gravity with Stellar Accelerations
本研究量化了 MOND 宇宙中盘状星系恒星加速度与带冷暗物质晕星系的差异，发现类银河系最大横向加速度远超现有探测能力，但视线加速度差在未来仪器可测范围内。
2023-06-30 astro-ph.GA astro-ph.SR gr-qc
MONDian dynamical modeling of NGC 288 with $β\neq 0$
NGC 288是一个弥漫的银河系球状星团，值得注意的是，它的低密度导致内部加速度始终低于MOND $a_{0}$临界加速度。这使它成为MONDian引力的理想试验场，因为牛顿和修正制度之间的过渡函数的细节变得不重要。此外，精确的解析解存在于MOND的等温球形平衡结构，允许任意值的各向异性参数，$β$。在本文中，我们使用的观测的速度色散分布的NGC 288，这实际上是等温的，作为动力学约束MONDian模型为这个集群，其余的自由参数进行调整，以适应所观察到的表面亮度分布。我们发现最佳拟合需要$β=0$，总质量为$3.5 \pm 1.1 \times 10^{4} M_{\odot}$的各向同性解决方案。
2016-09-27 astro-ph.GA
Galaxy interactions: dark matter vs. Modified Newtonian dynamics (MOND)
（Michal Bilek的博士论文，完成于2015年6月19日）MOND是一个观测规则，用于从可见物质的分布预测恒星和星系的加速度。这可能源于一个新的物理定律。我列出了MOND的理论方面，它的成就和问题。到目前为止，MOND主要在盘星系中进行了测试。它在椭圆星系中的测试是罕见的，因为MOND效应对它们来说在常规方法可观察的部分很小。在这篇论文中，我解释了我在椭圆星系中用恒星壳层测试MOND的方法和想法。此外，壳使我们能够测试MOND的恒星在径向轨道上的第一次。壳层是星系相互作用的结果。我讨论了壳的形成机制，并总结了从壳的观察和模拟的结果。本论文包含的尚未发表的结果主要在：1）介绍第3节（在牛顿动力学与暗物质和MOND中壳形态的预期差异），和2）第2.4.1节（壳半径演化的模拟公式）。
2016-01-06 astro-ph.GA
Testing Covarying Coupling Constants (CCC) against the full SPARC rotation-curve sample: a like-for-like comparison with MOND and NFW
University of Ottawa（渥太华大学）
本研究利用175个星系的SPARC样本检验无暗物质的CCC框架，改进其密度过渡形式后，发现单参数CCC拟合旋转曲线的效果与MOND相当，且优于NFW模型，其特征加速度与MOND的a₀量级和散度均接近。
2026-08-13 astro-ph.GA
Testing MOG, Non-Local Gravity and MOND with rotation curves of dwarf galaxies
修正引力（MOG）和非定域引力（NLG）是广义相对论的两种替代理论。他们能够解释螺旋星系和星系团的旋转曲线，而不包括暗物质（Moffat & Rahvar 2013，2014; Rahvar & Mashhoon 2014）。在弱场近似下，这两个理论有类似的形式，有效引力势有两个分量：（i）牛顿引力，引力常量增加了一个因子$(1+α)$;（ii）汤川型势，产生一个长度标度为$1/μ$的排斥力。在这项工作中，我们比较了小东西目录中的矮星系的旋转曲线与MOG，NLG和修正的牛顿动力学（MOND）的预测。我们发现，这些理论的通用参数，可以拟合的旋转曲线的矮星系与更大的恒星质量的光比相比，在银河系附近的恒星。未来对矮星系中恒星质量函数的直接观测可以检验不同的修正引力模型。
2017-02-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
Testing gravity with interstellar precursor missions
我们考虑如何星际先驱任务的轨迹将受到影响的牛顿和Milgromian动力学（MOND）的太阳引力。在MOND中，太阳的引力比${\approx 7000}$天文单位（太阳的MOND半径）的距离更强，${\approx 50\%}$。在$0.01 \, c$上运行的航天器在11.1年后到达这个距离。我们发现，在MOND的额外的重力导致异常减速，减少其径向速度${\approx 3}$厘米/秒和双向光旅行时间从内太阳系${\approx 0.1}$秒后20年。MOND的一个显著特征是来自太阳的引力并不直接指向它，这是由于MOND的非线性性质和来自银河系其他部分的外部引力场，我们自洽地将其包括在我们的计算中。因此，航天器的天空位置将在20年内偏离0.2质量。这种偏离总是在包含航天器轨道和朝向银河系中心的方向的平面内。通过向不同方向发射航天器，有可能测试MOND中预期的角偏差的特征模式。这将最大限度地减少任何检测到的异常是由其他过程，如从星际介质拖动造成的机会。这种混杂因素也可以使用机载加速度计来测量非重力来减轻。我们简要讨论了如何使用超出太阳MOND半径的卡文迪什式主动引力实验来最终区分引力理论。
2019-06-28 astro-ph.GA astro-ph.SR
Spiral Galaxies' Disk Dominance and Testing MOND
本文利用引力旋臂放大方法，通过旋臂倾角估算盘面密度对旋转曲线的贡献，发现NGC 7217盘贡献43%而NGC 3198盘贡献88%，后者构成对MOND普适力律修正的反例。
2024-04-01 astro-ph.GA
Testing modified Newtonian dynamics in the Milky Way
修正牛顿动力学（Modified Newtonian Dynamics，MOND）是一种经验理论，最初被提出来解释螺旋星系的旋转曲线，通过修改引力加速度，而不是通过调用暗物质。在这里，我们使用最新的编译银河系的运动示踪剂和银河系中重子分量的形态的全面收集MOND的限制。特别是，我们发现对于所研究的任何重子模型，所谓的“标准”插值函数都不能同时解释银河系和外星系的自转曲线，而对于某些重子模型，所谓的“简单”插值函数则可以解释。即将到来的天文观测将完善我们对重子形态的认识，并最终确认或排除MOND在银河系中的有效性。我们还提出了MOND类理论的限制，而不作任何假设的插值函数。
2015-10-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
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 Galaxy Formation and Dark Matter with Low Surface Brightness Galaxies
星系是宇宙的基本结构元素;星系形成理论试图解释这些结构是如何形成的。我追溯了星系形成的一些基本思想，强调了非重子冷暗物质的必要性。早期理论的许多元素在与低表面亮度星系的观测接触时无法幸存下来，导致需要像反馈这样的辅助假设。失败的原因往往可以追溯到暗物质的替代物--修正牛顿动力学（MOND）令人惊讶的预测成功。虽然暗物质模型在适应观测方面是灵活的，但它们不提供MOND的预测能力。如果宇宙是由冷的暗物质组成的，为什么MOND的预测是正确的？
2021-03-08 astro-ph.GA physics.hist-ph
Strong constraints on the gravitational law from $Gaia$ DR3 wide binaries
Scottish Universities Physics Alliance, University of Saint Andrews（圣安德鲁斯大学）；The School of Physical and Chemical Sciences, Queen Mary University of London（伦敦大学玛丽女王学院）；Université de Strasbourg, CNRS UMR 7550, Observatoire astronomique de Strasbourg（斯特拉斯堡大学）；European Southern Observatory（欧洲南方天文台）
利用Gaia DR3的8611个宽距双星数据，通过轨道积分和统计比较，以19σ置信度支持牛顿引力，以16σ排除MOND，表明MOND需在小尺度上修改。
2026-09-29 astro-ph.GA astro-ph.SR
On the tension between the Radial Acceleration Relation and Solar System quadrupole in modified gravity MOND
本文发现MOND的AQUAL和QUMOND表述在解释SPARC RAR与卡西尼太阳系四极矩测量时存在8.7σ张力，移除含核球星系可降至1.9σ，并首次将AQUAL扁平系统修正应用于RAR拟合。
2024-04-11 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
An eccentric transit timing test of modified gravity
本文提出利用遥远食双星的TTVs与TDVs探测MOND导致的拱线进动，以避开外场效应并实现类太阳系精度的修正引力检验。
2024-10-02 astro-ph.GA astro-ph.SR gr-qc
Testing Fundamental Physics with Distant Star Clusters: Analysis of Observational Data on Palomar 14
我们使用遥远的外晕球状星团Palomar 14作为经典与修正牛顿动力学（MOND）的测试案例。先前的理论计算已经表明，对于像E14这样稀疏、遥远的星系团，这些理论预测的视线速度色散可以相差三倍。我们通过使用甚大望远镜（VLT）和凯克望远镜测量17个红巨星团成员的径向速度来确定Palomar 14的视线速度色散。Palomar 14的系统速度为（72.28 ± 0.12）km/s。16颗定成员星的速度色散为（0.38 ± 0.12）km/s，与Baumgardt等人（2005）对经典牛顿情形的理论预测一致。为了排除一个特殊的质量函数可能会影响我们的测量的可能性，我们推导出集群的主序列质量函数下降到0.53Msolar使用档案图像获得的哈勃太空望远镜。我们发现质量函数的斜率为1.27 ± 0.44，与正则质量函数相比，这是一个明显较浅的斜率。在MOND的情况下，推导出的星系团质量下限高于理论预测的质量。我们的数据与0.1兆太阳pc^-3的中心密度一致。我们不需要帕洛玛14号中的暗物质。如果星系团是在一个圆形轨道上，我们的光谱和测光结果反对MOND，除非这个星系团经历了显着的质量损失。
2009-03-25 astro-ph.GA
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
Challenging a Newtonian prediction through Gaia wide binaries
在牛顿动力学下，双星系统各组成部分的相对运动应该遵循开普勒尺度。一旦取向效应和椭圆分布占，动力学演化可以建模，包括银河系潮汐和恒星质量扰动的影响，在太阳附近的寿命。这就解释了双星各组成部分之间的相对速度和它们的投影距离的预测。从{ \it依巴谷}星表中仔细挑选了81个太阳邻域宽双星的小样本，我们在最近的盖亚DR 2中识别出了这些相同的恒星，使用最新和最精确的天体测量来测试所提到的预测。结果是一致的牛顿预测的预计分离低于7000 AU，但不一致，它在较大的分离，加速度预计将低于临界$a_{0}=1.2 \times 10^{-10} $ { m s $^{-2}$ }值MONDian重力。这一结果挑战了低加速度下的牛顿引力理论，并清楚地表明，在星系尺度上，通常归因于暗物质的那种引力异常，现在在更小的恒星尺度上出现了。
2019-03-07 astro-ph.GA
Testing Modified Gravity (MOG) with gas-dominated galaxies
我们比较MOG和MOND预测的塔利-费舍尔关系的观测，使用富含气体的星系，重子质量可以准确估计。我们发现，这两种理论都与数据吻合得很好。未来对大型富含气体星系的观测可能会提供一种区分这两种理论的方法。
2011-07-18 astro-ph.GA gr-qc
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
Statistical analysis of the gravitational anomaly in {\it Gaia} wide binaries
本研究构建了适用于小样本纯净宽双星的统计框架以检验引力修正，应用于Gaia DR3数据后发现低加速度区引力行为偏离牛顿力学，更符合MOND AQUAL预测。
2023-11-05 astro-ph.GA
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
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
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
Testing tidal theory using Gaia binaries: the red giant branch
本文通过盖亚DR3约3万个红巨星双星样本检验潮汐圆化理论，发现观测到的圆化范围超出理论预测约两倍，并揭示潮汐可加速巨星自转及偏心率下发生质量转移的现象。
2025-05-11 astro-ph.GA astro-ph.SR
For modified gravity, it's the LITTLE THINGS that matter
School of Physics and Centre for Astrophysics, University of the Witwatersrand（威特沃特斯兰德大学物理学院与天体物理学中心）
利用LITTLE THINGS和SPARC矮星系样本，通过哈密顿蒙特卡洛采样和ELPD差异进行模型比较，发现暗物质晕模型比MOND更受偏好（>4σ），但大多数星系仍与MOND普适标度兼容，而MOG的普适模型被强烈排除（>8σ）。
2026-05-26 astro-ph.GA gr-qc hep-ph
A statistical method for measuring the Galactic potential and testing gravity with cold tidal streams
我们介绍了最小熵方法，一个简单的统计技术，约束银河系引力势，同时测试不同的引力理论直接从6D相空间调查，而不采用动力学模型。我们证明，轨道能量分布是可分离的（即独立的位置）有一个相关的熵，增加错误的假设下的引力势和/或引力理论。在已知的天体中，来自低质量祖先的“冷”潮汐流遵循最接近满足可分离性条件的轨道分布。虽然潮汐剥离的恒星的轨道是由祖先的自重扰动，系统的能量分布的变化可以量化的交叉熵的个别尾巴，给予进一步的敏感性，在主机潜在的理论偏差。使用最小熵方法来测试范围广泛的引力理论的可行性，通过在牛顿势中发展限制N体模型和检查由Dirac，MONDian和f（R）引力修正引入的熵的变化来说明。
2012-09-10 astro-ph.GA
A critical review of recent GAIA wide binary gravity tests
本文批判性评述了近期基于Gaia数据的宽双星低加速度引力测试，发现支持牛顿引力优于MOND的两项研究在形式设计与统计实现上存在关键问题，导致其得出有偏差的结论。
2024-07-25 astro-ph.GA
Revisiting Data Quality Control and Multiple-star Modeling in Wide Binary Gravity Tests: Confirmation of MOND-type Gravitational Anomaly at Low Acceleration
Sejong University（世宗大学）
该研究基于宽双星二维速度重新审视统计引力测试中的数据质量控制和多星系统建模，经多种测试表明适当操作无法消除低加速度引力异常，反而证实了MOND型引力异常，指出其他无异常结论是由多种因素导致。
2026-07-17 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
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
Detailed numerical implementation of the wide binary test
观测到的星系平坦的旋转曲线是许多天体物理现象之一，这些现象需要比探测到的重子的牛顿引力所能提供的更大的加速度。提出的主要解决方案是以暗物质的形式增加未被探测到的质量，或者是对牛顿引力的低加速度修正，称为米尔格罗米安动力学（MOND）。我们有可能直接用太阳系附近的宽双星来测试MOND，因为即使这些系统包含银河系的大部分，它们也应该包含动态上微不足道的暗物质。然而，MOND中的局部宽双星应该比牛顿动力学中更快地绕彼此的$\approx 20\%$轨道运行。我们描述了如何进行这种广泛的二进制测试的详细计划，特别是在具有高数值成本的阶段。计算成本和内存需求估计的计划中的主要阶段。我们的总体评估是，至关重要的成本函数可以在几秒钟的边际成本确定性地评估，给出模型的绝对二项式似然。这将允许将成本函数嵌入马尔可夫链蒙特卡罗采样器中，或设计用于揭示最佳拟合模型参数的较便宜的梯度下降阶段。因此，使用当前可用的技术，宽二元测试应该是可行的。
2021-09-08 astro-ph.GA astro-ph.SR
The geometric challenge of testing gravity with wide binaries
宽双星为在低加速度区域测试广义相对论（GR）提供了有希望的实验室。最近的观测研究发现，附近宽双星的自行和/或径向速度的差异似乎比开普勒定律预测的要大，这表明GR在低加速度下可能会崩溃。这些研究没有考虑到由于两颗恒星在天球上的不同位置而产生的投影效应。我表明，两颗恒星在一个广泛的二元具有相同的三维空间速度往往有显着不同的自行和径向速度纯粹是由于投影效应。我构造了一个模拟的二进制样本，遵循开普勒定律，并具有类似的相空间分布附近的二进制观测样本。除了$\sim$ 0.1 pc的分离，直接比较组件的自行将表明与GR的强张力，即使模拟的双星在结构上遵循开普勒定律。明显的分歧的大小是类似的观测发现，这表明观测和GR之间的明显的紧张关系可能在很大程度上是由于投影效应。我讨论的前景约束重力在低加速度与宽双星。利用当前数据可以进行GR的稳健测试，但需要测量3D速度。还需要进一步的工作，从未绑定的移动组和未识别的层次三元组的污染模型。
2018-11-13 astro-ph.GA astro-ph.SR gr-qc
Most open clusters follow the radial acceleration relation (RAR) and the baryonic Tully-Fisher relation (BTFR)
CSG De Goudse Waarden Lyceum（CSG德豪尔德斯瓦登中学）；Universidad Nacional Autónoma de México, Instituto de Astronomía（墨西哥国立自治大学天文学研究所）
研究发现银河系中大多数开放星团遵循径向加速度关系和重子Tully-Fisher关系，暗示低加速度动力学在Parsec尺度上起作用，可能影响银河系引力场结构。
2026-03-03 astro-ph.GA
Wide Binaries as a Modified Gravity test: prospects for detecting triple-system contamination
最近的研究表明，用GAIA高精度测量的非常宽的双星的速度差异可以为模拟暗物质的修正引力理论提供一个有趣的测试;本质上，MOND类理论（包括外场效应）预测宽双星（宽于~ 7 kAU）的轨道应比类似轨道的牛顿轨道快~ 15%;从Pittordis和Sutherland（2022; PS22）从GAIA EDR 3中选出的9，000个候选系统的样本中，原则上可以很容易地检测到这种偏移。然而，目前的主要障碍是观测到的候选宽联星系统的“胖尾”，它们的速度差约为1.5 - 6倍圆速度;这个尾巴不能被束缚在纯联星系统中，但对尾巴的一个可能的解释是三重或四重系统中有未解决或未检测到的额外恒星。虽然这条尾巴可以建模和统计减去，获得一个准确的模型，为三重人口是至关重要的一个强大的测试修改重力。在本文中，我们探讨了观测约束的三重人口的前景：我们模拟人口的分层三重系统“观察”在PS22随机历元和视角，对于每个模拟系统，我们评估各种可能的方法来检测第三颗星，包括GAIA天体测量，径向速度漂移，和几种成像方法直接鲁宾图像，斑点成像和日冕成像。结果通常是令人鼓舞的，在参数空间的关键区域中，通常有90%的三重系统是可检测的;在约25-100 AU的距离处有一个中等的冷棕矮星伴星“死区”，这是我们的任何基线方法都无法检测到的。一个大规模但可行的观测活动可以大大澄清三重/四重人口的影响，并使重力测试具有决定性。
2023-01-05 astro-ph.GA
Internal kinematics of GAIA eDR3 wide binaries
使用最近的GAIA eDR 3目录，我们构建了一个样本的太阳邻居隔离宽二进制满足一系列严格的信号-噪声数据切割，排除随机关联标准和详细的颜色-星等图的选择，以尽量减少任何运动学污染的影响已经在文献中讨论到目前为止。我们最终的高纯度样本由423个距离太阳130 pc的双星对组成，在所有情况下，高质量的GAIA单星都适合每个双星的两个组成部分（最终平均RUWE值为0.99），两者也都局限于主序列中最干净的区域。我们发现运动学完全符合牛顿的期望分离，$s$，低于0.009 pc，相对速度缩放与$ΔV \propto s^{-1/2}$和总二进制质量，$M_{b}$，速度缩放符合$ΔV \propto M_{b}^{1/2}$。对于$s> 0.009$ pc的分离区，我们得到了显著不同的结果，具有分离无关的$ΔV \approx 0.5$ km/s和$ΔV \propto M_{b}^{0.24 \pm 0.21}$。这种情况让人想起低加速银河重子塔利-费舍尔现象，事实上，从两个制度的变化，我们发现密切对应的$a \lesssim a_{0}$过渡。这些结果不仅与牛顿理论的预期不一致，而且与MOND理论的预测也不一致，在MOND理论中，外场效应的存在意味着对于太阳邻域宽的双星系统，只有很小的偏离牛顿动力学。
2021-10-15 astro-ph.GA astro-ph.SR
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 wide binaries -- 3D velocities and distances of wide binaries from Gaia and HARPS
本研究利用Gaia和HARPS数据，通过三维速度差和距离检验宽距双星在低势能下的牛顿引力，发现结果与牛顿动力学一致，未发现明显异常。
2025-06-05 astro-ph.GA astro-ph.SR
Testing the universality of star formation - II. Comparing separation distributions of nearby star-forming regions and the field
我们已经测量了七个年轻的恒星形成区的多重分数和分离分布使用一个统一的样本的年轻的双星。在不同的区域，多重性分数和分离度分布是相似的。随着恒星密度的增加，多重性分数的试探性下降是明显的，即使是对于距离太近（19- 100 au）而无法进行动力学处理的双星系统。在大多数的分离范围内，不同区域的分离分布在统计上是无法区分的，并且密度较高的区域并没有表现出较低比例的宽（300- 620 au）相对于接近（62- 300 au）的双星，这可能是从较宽的双星对的优先破坏中预期的。只有最近的（19- 100天文单位）分离范围，这将是不受动力学处理，显示了不同区域之间的分离分布可能存在差异。然而，年轻双星的组合与野外双星相比有明显的不同，在年轻双星中有大量的近距离（19- 100 au）系统。基于单个区域之间的相似性和差异，以及所有七个年轻区域和场之间的相似性和差异，特别是在分离范围太近而无法通过动力学处理进行修改的情况下，我们得出结论，多恒星形成并不普遍，并且推而广之，恒星形成过程也不普遍。
2012-09-11 astro-ph.GA astro-ph.SR
Testing Binary Population Synthesis Models with Hot Subdwarfs
双星相互作用的模型已经成功地解释了场热亚矮星（sdB）在短周期系统中的起源，但较长周期的系统，形成从现在的sdB到它的同伴通过罗什瓣溢出（RLOF）质量转移已经得到较少的关注。我们将初始双星映射成包括sdBs和主序星的现今双星，区分“可观测”的sdBs和“隐藏”的sdBs。我们的目标是找出（1）现有的sdB星表是否是理论预测的所有类型的sdB双星的足够公平的样本;或者（2）预测的大隐藏人口是否要求构建新的星表，也许使用宽场成像调查，如2 MASS，SDSS和Galex。我们还报告了一个试点研究，以确定隐藏的次矮星，使用2 MASS和GALEX数据。
2009-04-05 astro-ph.GA astro-ph.SR
Directly testing gravity with Proxima Centauri
半人马座比邻星围绕半人马座$α$ A和B的宽双星轨道在牛顿动力学和米氏动力学（MOND）之间有很大的不同。通过结合以前的计算，这种效果与模拟观测产生的Monte Carlo过程中，我们表明，这种预测可以使用高精度的天体测量的比邻星进行测试。这需要在拟议的Theia飞行任务的设计规格范围内，以$0.5 \, μ$的单个历元精度进行${\approx 10}$年的观测。一般来说，所需的持续时间应该是天体测量精度的2/5次方。一颗长周期的行星可以产生类似MOND的天体测量信号，但前提是它的质量与距离平方的比值一定，并且天空位置靠近连接比邻星和$α$半人马座的线段。如果比邻星的绝对径向速度可以测量到${\approx 10}$ m/s以内，优于目前的32 m/s精度，则透视效应的不均匀性对于本测试应该足够小。我们希望所需的改进，成为可行的径向速度零点估计从更大的样本密切的二进制文件，与太阳提供了一个锚。我们证明了Proxima Centauri可能的天体测量微透镜不太可能影响结果。我们还讨论了为什么应该有可能找到足够的天体测量稳定的参考星。正确地解决这些问题和其他问题将能够在目前很少探索的与银河系外围动力学差异有关的低加速度区域进行决定性的重力测试。
2019-06-19 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Gravity anomaly from laboratory experiments to astrophysics
Instituto de Astrofisica de Canarias（加那利天体物理研究所）；INAF - Osservatorio Astronomico di Padova（意大利国家天体物理研究所帕多瓦天文台）；Università dell’Insubria（因苏布里亚大学）；INAF - Osservatorio Astronomico di Brera（意大利国家天体物理研究所布雷拉天文台）
研究通过分析实验室实验和宽双星系统数据，发现低加速度下引力偏差可能指向MOND解释，扩展了Tully-Fisher关系到更小的质量尺度。
2026-03-18 astro-ph.GA
A Chandra Survey of Milky Way Globular Clusters II: Testing the Hills-Heggie Law
双星-双星和双星-双星相遇在星团的演化中起着关键作用，因为它们可能导致双星的破裂或硬化，这是希尔斯-赫吉定律的一个新预测。基于我们最近对银河系球状星团（GCs）的{ \it Chandra}调查，我们重新审视了GCs中恒星动力学相互作用的作用，重点关注主序星（MS）双星相遇作为GCs中观测到的X射线源的潜在形成通道。我们发现，累积X射线光度（$L_X$），在一个给定的GC中的X射线发射双星（主要是激变变量和日冕活动双星）的总数的代理，是高度相关的MS二进制遇到率（$Γ_{b}$），作为$L_X \propto Γ_{b}^{0.77\pm0.11}$。我们进一步测试希尔斯-赫吉定律对{ \it二进制硬度比}，定义为相对数量的X射线发射硬二进制MS二进制和近似的$L_{X}/(L_{K}f_{b})$，与$L_{K}$是GC K-波段光度和$f_b$的MS二进制分数。我们证明了大多数GC的双星硬度比大于太阳邻体星的硬度比，并且与星团特定相遇率（$γ$）呈正相关，即$L_{X}/(L_{K}f_{b}) \propto γ^{0.65\pm0.12}$。我们还发现了一个很强的相关性之间的二元硬度比和集群速度分散（$σ$），与$L_{X}/(L_{K}f_{b}) \propto σ^{1.71\pm0.48}$，这是符合希尔斯-Heggie定律。我们讨论了在核星团的背景下，二进制遇到的…
2018-10-23 astro-ph.GA astro-ph.HE
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
No Gravitational Anomaly in Wide Binaries from Forward Modeling of 3D Orbits
The Ohio State University（俄亥俄州立大学）；Max-Planck-Institut für Astronomie（马克斯·普朗克天文学研究所）
研究通过分层贝叶斯模型分析宽双星引力异常，发现γ值对轨道建模敏感，引入独立半长轴参数可解释额外速度。
2026-09-10 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
Testing the Strong Equivalence Principle: Detection of the External Field Effect in Rotationally Supported Galaxies
强等效原理（SEP）将广义相对论与其他可行的引力理论区分开来。SEP要求在外部引力场中自由落体的自引力系统的内部动力学不依赖于外部场的强度。我们测试SEP调查外部场效应（EFE）在Milgromian动力学（MOND），提出了一种替代暗物质在解释星系运动学。我们报告的EFE检测使用的斯皮策测光和精确的旋转曲线（EFE）样本的星系连同估计的大规模外部引力场从一个全天空的星系目录。我们的检测有三个方面：（1）在受到异常强外场的“金色”星系中，EFE在$8σ$到$11σ$处被单独探测到，而在异常孤立的星系中则没有探测到，（2）在对153个自转星系的盲测中，EFE在大于$4σ$处被统计地探测到，给出的外场平均值与星系环境的独立估计一致，（3）在MOND修正重力的EFE预测的右加速度处，我们发现径向加速度关系的弱重力部分有系统的下降趋势。在$Λ$ CDM背景下来自邻近星系的潮汐效应不足以解释这些现象。现有的星系形成和演化的$Λ$ CDM模型无法预测它们，这给$Λ$ CDM范式增加了一个新的小尺度挑战。我们的结果指出SEP的崩溃，支持超越广义相对论的修正引力理论。
2021-03-04 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
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
Internal kinematics of GAIA DR3 wide binaries: anomalous behaviour in the low acceleration regime
本文利用GAIA DR3数据研究宽双星内部运动学，发现高加速度区域符合牛顿预期，而低加速度区域出现显著偏离，从而确认了非牛顿引力现象。
2023-07-26 astro-ph.CO astro-ph.GA physics.class-ph
Low-Acceleration Gravitational Anomaly from Bayesian 3D Modeling of Wide Binary Orbits: Methodology and Results with Gaia Data Release 3
本研究开发贝叶斯三维轨道建模方法，利用Gaia DR3的312个宽双星样本探测低加速度引力，发现低加速度下存在明显引力异常，且MOND区间结果与修正牛顿动力学理论预测一致。
2025-05-17 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Probing the nature of gravity in the low-acceleration limit: wide binaries of extreme separations with perspective effects
本研究将宽双星天空投影间距扩展至50 kau并引入透视效应，发现低加速度下引力增强因子显著大于1，符合MOND修正引力预测，且无法用暗物质或偏心率变化解释。
2025-08-26 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
A Sample of Neutron Star and Black Hole Binaries Detected through Gaia DR3 Astrometry
凭借其精湛的天体测量精度，最新发布的盖亚数据包括$\sim$ $10^5$天体测量双星，其中每个都测量了轨道周期，偏心率和Thiele-Innes轨道参数。使用这些和估计的发光恒星的质量，我们得到的伴星的质量，从中我们确定了一个样本的24个联星在长周期轨道（$P_{\rm orb}\sim{\rm yrs}$）与托管一个大规模的（$>$ 1.4 $M_{\odot}$），黑暗的同伴：中子星（NS）或黑洞（BH）的可能性很高。这些双星中的发光恒星往往是F-、G-和K-矮星，只有一颗热的亚矮星例外。对其中八颗恒星的后续光谱分析显示，没有证据表明它们受到白矮星或其他发光恒星的污染。这些双星中的暗伴星的质量范围为1.35-2.7 $M_{\odot}$，因此可能包括NS和BH，而没有明显的质量差距。此外，这些天体中有几个的质量是$\simeq$ 1.7 $M_{\odot}$，类似于GW 190425中至少一个合并致密天体的质量。考虑到这些轨道太宽，不可能发生显著的质量吸积，这个样本意味着一些NS生来就很重（$\gtrsim$ 1.5 $M_{\odot}$）。此外，这些双星的低轨道速度（$\lesssim$ 20 km s $^{-1}$）要求至少有一些重的NS接收低的出生踢，否则它们会在核心坍塌期间被破坏。虽然没有一个系统会在哈勃时间内成为引力波源，但这些系统对于测试双星演化理论将非常…
2022-07-01 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
