Published 2022 | Version v1
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Constraining massless dilaton theory at Solar system scales with the planetary ephemeris INPOP

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Institut de Mécanique Céleste et de Calcul des Ephémérides (IMCCE) ; Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris ; Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Lille-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Géoazur (GEOAZUR 7329) ; Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de la Côte d'Azur ; COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])
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Description

We expose the phenomenology of the massless dilaton theory in the Solar system for a nonuniversal quadratic coupling between the scalar field which represents the dilaton and the matter. Modified post-Newtonian equations of motion of an N-body system and the light time travel are derived from the action of the theory. We use the physical properties of the main planets of the Solar system to reduce the number of parameters to be tested to three in the linear coupling case. In the linear case, we have a universal coupling constant α0 and two coupling constants αT and αG related, respectively, to the telluric bodies and to the gaseous bodies. We then use the planetary ephemeris, INPOP19a, in order to constrain these constants. We succeeded to constrain the linear coupling scenario, and the constraints read α0=(1.01±23.7)×10-5, αT=(0.00±24.5)×10-6, αG=(-1.46±12.0)×10-5, at the 99.5% C.L.

Abstract

International audience

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Created:
December 3, 2022
Modified:
November 30, 2023