来自 $Gaia$ DR3 宽双星对引力定律的强约束

我们利用分离度为 $2-30$ kAU 的宽双星（WBs）检验 Milgromian 动力学（MOND）。在局部，考虑到银河系外场效应（EFE），MOND 中 WB 的轨道速度在渐近大分离处应超出牛顿预言约 $\approx 20\%$。我们用对太阳 250 pc 内 8611 个 WB 的 $Gaia$ DR3 数据的详细统计分析来研究这一点。轨道在严格计算的引力场中积分，该引力场直接包含 EFE。我们还允许每条 WB 中恒星存在视线污染和未探测到的密近双星伴星。我们使用参数 $\alpha_{\rm{grav}}$ 在牛顿与 Milgromian 预言间插值，其中 0 表示牛顿引力，1 表示 MOND。直接比较最佳牛顿与 Milgromian 模型显示，牛顿动力学以 $19\sigma$ 置信度更优。使用互补的马尔可夫链蒙特卡洛分析，我们发现 $\alpha_{\rm{grav}} = -0.021^{+0.065}_{-0.045}$，这与牛顿引力完全一致，但以 $16\sigma$ 置信度排除 MOND。这与 Pittordis 和 Sutherland 使用略有不同的样本选择和较不深入的总体模型得到的类似结果一致。我们表明，尽管我们的最佳拟合模型未能完全重现观测，但在我们分析的大量变体下，对牛顿引力的极强偏好依然成立。调整 MOND 插值函数以解释该结果会与旋转曲线约束产生张力。我们结合其他工作讨论了结果的更广泛含义，得出结论：MOND 必须在小尺度上被实质性修正才能解释本地 WB。