宽双星作为修正引力检验：探测三体系统污染的前景

最近的研究表明，利用GAIA高精度测量的极宽双星的速度差，可为模拟暗物质的修正引力理论提供有趣的检验；本质上，MOND类理论（含外场效应）预测宽双星（宽于约7 kAU）的轨道速度应比牛顿理论下类似轨道快约15%；这种偏移在Pittordis和Sutherland（2022; PS22）从GAIA EDR3选出的9000个候选系统样本中原则上易于探测。然而，目前的主要障碍是观测到的候选宽双星系统具有速度差为约1.5–6倍圆速度的“胖尾”；该尾迹不可能是束缚的纯双星系统，但对尾迹的一种可能解释是含有未分辨或未探测到的额外恒星的三体或四体系统。虽然该尾迹可被建模并统计扣除，但获得精确的三体族模型对稳健的修正引力检验至关重要。本文探讨了观测约束三体族的前景：我们模拟了一族分层三体系统，按PS22方式在随机时刻和视角下“观测”；对每个模拟系统，我们评估了探测第三颗恒星的各种可能方法，包括GAIA天体测量、视向速度漂移，以及直接Rubin成像、散斑成像和日冕仪成像等多种成像方法。结果总体令人鼓舞，在参数空间关键区域中典型90%的三体系统可被探测到；存在一个约25–100 AU间距的冷褐矮星伴星的中等“死区”，用我们任何基线方法均无法探测。一个大规模但可行的观测计划可极大厘清三体/四体族的影响并使引力检验具有决定性。