修改引力的天体物理学检验：来自近邻宇宙距离指示器的约束

我们利用近邻宇宙的距离测量对引力进行了新的检验，在 chameleon 理论方面其灵敏度比其他天体物理学检验高出两个数量级以上。三种近邻距离指示器——造父变星、红巨星支顶端 (TRGB) 恒星和水脉泽——在强度差异极大的引力场中运作。这使得检验标量-张量引力理论成为可能，因为它们在不同程度上被屏蔽了增强的力。在远低于宇宙学探针灵敏度的 chameleon 引力理论参数范围内，由造父变星和 TRGB 恒星推断出的距离发生了（方向相反的）改变。利用已发表的数据，我们比较了 10 Mpc 范围内未屏蔽矮星系样本中的造父变星和 TRGB 距离。我们使用一组可比较的已屏蔽星系作为对照样本。我们没有发现这些理论所预期的量级为 1 的力增强的证据。使用模型的双参数描述（耦合强度和背景场值），我们获得了对 chameleon 和 symmetron 屏蔽机制的约束。特别地，我们证明了背景场值 fR0 大于 5e-7 的 f(R) 模型在 95% 置信水平上被排除。我们还比较了到星系 NGC 4258 的 TRGB 和脉泽距离，作为对更大场值的第二次检验。尽管我们的研究中存在一些近似和注意事项，但我们的分析展示了在局部宇宙中进行引力检验的能力。我们讨论了未来观测中进行额外、改进检验的前景。