太阳系对遥远质量旋转引起的行星科里奥利型效应的约束
广义相对论与量子宇宙学
2011-03-28 v4 宇宙学与河外天体物理
地球与行星天体物理
综合物理
空间物理
摘要
我们利用太阳系的行星,对遥远质量的旋转施加局部约束。首先,我们解析计算了在恒定角速度矢量 \Psi 指向空间任意方向的情况下,由类科里奥利力(作为旋转的一阶小扰动处理)引起的测试粒子绕大质量主天体运动的轨道长期进动。测试粒子的半长轴 a 和偏心率 e 不发生长期进动,这与轨道倾角 I、升交点经度 \Omega、近心点经度 \varpi 和平近点角 M 不同。然后,我们将对 <\dot\varpi> 的预测与最近通过拟合长数据集和不同版本的 EPM 星历估计出的内行星通常近日点进动的修正值 \Delta\dot\varpi 进行比较。我们得到 |\Psi_z| <= 0.0006-0.013 角秒/世纪,|\Psi_x| <= 0.1-2.7 角秒/世纪,|\Psi_y| <= 0.3-2.3 角秒/世纪。从涉及宇宙旋转的时空模型角度解释,我们的结果能够对宇宙学参数(如宇宙学常数 \Lambda 和哈勃参数 H_0)施加约束,这些约束与通过宇宙学观测确定的值相差不远,并且在某些情况下,比迄今为止从不涉及旋转的时空模型中通常获得的约束好几个数量级。在太阳系绕银河系旋转(绕北银极顺时针方向)的情况下,我们对 \Psi_z 的结果与其预期值在超过 3-\sigma 水平上不一致。
引用
@article{arxiv.1004.1798,
title = {Solar system constraints on planetary Coriolis-type effects induced by rotation of distant masses},
author = {Lorenzo Iorio},
journal= {arXiv preprint arXiv:1004.1798},
year = {2011}
}
备注
LaTex2e, 22 pages, 4 tables, no figures. Part on the Oort cloud restored. Reference updated. Accepted for publication in Journal of Cosmology and Astroparticle Physics (JCAP)