パイオニア・アノマリー
その後の詳細な検討では、この加速度 aP は太陽から 20 au 以上の距離で距離にほとんど依存せず、太陽の方向を向いたものとした場合 aP = (8.74±1.33) × 10 m/s となると見積もられた。 これは非常に小さな値であり、地球上の重力加速度と比べるならその100億分の1ほどの大きさである。 しかしこうした加速が続いた場合、計算上の位置の予測とのずれは一年でおよそ 400 km、30年でおよそ 40万 km となる。
パイオニアと同様に太陽系の脱出軌道にある2つのヴォイジャー探査機は、パイオニアとは異なって3軸制御を用いており、日に何度も小さなガス噴射を行って安定な姿勢を保っていたため誤差が大きく、こうした小さな加速の効果を正確に測定するのは困難である。 土星探査機カッシーニも主として同様の3軸制御を行っており、今のところ確定的な帰結は導かれていない。 ただし、カッシーニは洗練された追跡装置を備えている上、巡航中の大部分はリアクションホイールによる安定化を行っていたため、今後そのデータを検証に用いることも期待できる。 なお、パイオニア11号は1995年を最後に、10号は2002年を最後にテレメトリー・データの交信を絶ち、現在もはや新しいデータは得られていない。
“Pioneer anomaly? Gravitational pull due to the Kuiper belt”. International Journal of Modern Physics D 15: 533–544. doi:10.1142/S0218271806008279. (arXiv: astro-ph/0503368)
1 2 3 Turyshev and Toth (2010), §6.2.
↑ Anderson, Laing, Lau, et al. (2002), §§VII–VIII.
↑ Turyshev and Toth (2010), §4, §6.1, §§6.4–6.
1 2 3 Anderson, Laing, Lau, et al. (2002), §XI.
↑ Turyshev and Toth (2010), §6.6.
↑ Milgrom, Mordehai (1983). “A modification of the Newtonian dynamics as a possible alternative to the hidden mass hypothesis”. Astrophysical Journal 270: 365–370. doi:10.1086/161130. https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/1983ApJ...270..365M/abstract.
↑ Bekenstein, Jacob D. (2006).
他にも、ジョン・モファット(英語版)が提案している修正重力理論、すなわち重力が湯川型のポテンシャルの項をもつとした理論や、一般相対論の通常のテンソル場に加え別の場を追加する理論などが検討された。 こうした説明は他の重力相互作用にもとづく説明と同様に他の惑星にその効果が現れなければならないという困難があるが、ミルグロムによれば修正は重力相互作用ではなく慣性に対してのものだと解釈できるとする。
一方、パイオニア・アノマリーと膨張宇宙との関係も検討された。 こうした議論では、丁度、19世紀のフーコーの振り子が地表が慣性系ではないことを明瞭に示したように、アノマリーはいわば太陽系に対する宇宙スケールでのフーコーの振り子を示しているものであるとみなされた。 特に、パイオニア・アノマリーの公表は、Ia型超新星 (w:type Ia supernova) の観測によって宇宙の加速膨張が明らかになった時期と重なったため、この新たな宇宙像との関係について議論が過熱した。 単純には加速膨張の効果はアノマリーとは逆向きの作用をもたらす上、非常に小さなものであることが明らかとなっているが、定常宇宙論の一種であるヨーハン・マルリェーのESTから、時間依存の万有引力定数やスケール依存の宇宙定数、さらにf(R) 重力との関係まで多様な枠組みでの議論が継続している。