伊卡鲁斯轨道:检验矮星假说与广义相对论的终极实验
地球与行星天体物理
2025-07-03 v1 广义相对论与量子宇宙学
摘要
广义相对论 (GR) 在解释几颗行星轨道中异常近日点进动方面具有定量解释能力,其中水星最显著地偏离牛顿预言。在本工作中,我深入研究了两种计算内行星近日点进imov 方法:一种基于拉普拉斯-鲁根-龙特向量旋转,另一种基于近日点经度演化。我表明,尽管两种方法在经典引力理论和广义相对论模型下对内行星几乎预测相同,但对于小行星伊卡鲁斯则得出不同结果。将伊卡鲁斯轨道进imov 的数值计算结果与爱因斯坦公式预测结果进行比较后,得出结论:仅基于拉普拉斯-鲁根-龙特向量的方法能一致解释伊卡鲁斯轨道进imov 的行为。将假设的矮星 Vulcan 纳入牛顿引力模型并分析其对内行星近日点进imov 的影响后,我发现精心选择 Vulcan 的质量和轨道参数可实现精细平衡,即其半长轴与质量的关系需同时匹配内行星的观测近日点进imov。Vulcan 位于 0.545 天文单位的轨道上,质量约为水星三分之一,可对地球和火星产生与广义相对论相同量级的引力效应。该 Vulcan 将导致伊卡鲁斯轨道进imov 效应约为相对论效应的九倍。因此,精确的伊卡鲁斯轨道动力学观测数据提供了决定性手段,若排除此特定 Vulcan 假说,或相反指示需进一步细化广义相对论的应用。
引用
@article{arxiv.2507.01569,
title = {Icarus's Orbit as the Ultimate Test for the Vulcan Hypothesis and General Relativity},
author = {Souren Petik Pogossian},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.01569},
year = {2025}
}
备注
15 pages, 3 figures, 3 tables, 50 references, regular paper