二星轨道精密多普勒测量的后牛顿理论

描述了使用天文参考系的相对论理论来确定星体速度的方法，以确定二星系统的 Keplerian 参数和后 Keplerian 参数。我们应用连续的洛伦兹变换和相对论光传播方程，以在特殊和一般相对论理论中建立二星系统多普勒效应的精确处理。结果表明，多普勒位移由 (1) 线性 $c^{-1}$ 项组成，包括普通多普勒效应及其由于二星相对于观察者的世界面 radial 加速度的变化；(2) 成比例于 $c^{-2}$ 的项，包括由于二星相对于太阳系的相对运动、发射光子的运动、观察者的自转运动、星绕二星质心的运动以及地球的轨道运动引起的二次多普勒效应；以及 (3) 成比例于 $c^{-2}$ 的项，包括由于星体、伴星、银河、太阳系和地球的引力场引起的红移。对二星轨道进行参数化后，我们发现多普勒位移中周期性变化项的存在使我们能够消除不同项，并在已知的 Keplerian 参数之外，测量四个额外的后 Keplerian 参数，包括二星轨道的倾角角 $i$。我们简要讨论了这些理论结果在实际实施中的可行性，这在技术方面严重依赖于精密多普勒测量技术的进一步进展。