Long-Term Timing of 374 Pulsars
我们已经分析了374个已观察了六年多的时间,使用76米洛弗尔望远镜在Jodrell银行天文台的太阳能电池的到达时间。在这里,我们提出了一个定性分析的结构中看到的定时残差。
2003-10-03 astro-ph
Gravitational wave detection using pulsars: status of the Parkes Pulsar Timing Array project
对引力波的第一次直接探测可能是通过对双星的观测。全世界正在进行的脉冲星定时阵列项目的主要目标是探测超低频引力波(f ~ 10^-9至10^-8 Hz)。这样的波被认为是由合并星系核心的超大质量双黑洞合并引起的。也有可能在暴胀时代或宇宙弦产生了可检测的信号。在本文中,我们回顾了帕克斯脉冲星定时阵列项目(南半球唯一的这样的项目)的现状,并比较脉冲星定时技术与其他形式的引力波探测,如地面和空间干涉仪系统。
2008-12-15 astro-ph
Neutron Star Masses from Arecibo Timing Observations of Five Pulsar-White Dwarf Binary Systems
我们在阿雷西沃的长期定时观测中探测到了不少于五个脉冲星-白矮星双星系统的相对论性和/或运动学后开普勒参数。我们讨论由此产生的脉冲星和同伴的质量的限制。总的趋势是,脉冲星的质量测量值与1.35太阳质量的标准值是一致的,但在大多数情况下,更高的质量是首选。
2002-10-29 astro-ph
Timing the Parkes Multibeam Pulsars
测量准确的位置、脉冲周期和周期导数是任何脉冲星调查的基本后续工作。描述了在帕克斯多波束脉冲星巡天中发现的脉冲星的计时参数的获取过程。到目前为止,已经为大约80个卫星获得了完整的解决方案。它们表明,该调查优先发现具有高于平均表面偶极磁场的磁星。八颗双星已被证明是双星系统的成员,并提出了一些与此相关的更有趣的结果。
1999-11-17 astro-ph
Tempo2, a new pulsar timing package. II: The timing model and precision estimates
Tempo 2是一个新的脉冲星脉冲到达时间分析软件包。在本文中,我们详细描述了tempo 2使用的计时模型,并讨论了可达到的精度的限制。除了脉冲星的内在减速行为外,tempo 2还考虑了双星轨道运动、脉冲星或双星系统的长期运动、星际、太阳系和电离层色散、天文台运动(包括地球自转、岁差、章动、极移和轨道运动)、对流层传播延迟以及双星伴星和太阳系天体的引力时间膨胀的影响。我们相信,定时模型是准确的,在其描述的可预测的系统的定时效果优于一纳秒,除了在相对论性的二元系统的情况下,需要进一步的理论发展。潜在误差的最大来源是测量误差、星际散射、太阳系星历误差、原子钟不稳定性和引力波。
2006-07-31 astro-ph
TEMPO2, a new pulsar timing package. I: Overview
当代脉冲星计时实验已经达到了一个灵敏度水平,现有的分析程序引入的系统误差限制了可实现的科学。我们已经开发了tempo 2,一个新的脉冲星定时包,包含传播和其他相关的影响,实现了1 ns的精度水平(一个因素的~100更精确比以前获得)。与早期的计时包相比,tempo 2符合国际天文学联合会1991年和2000年决议的广义相对论框架,因此使用国际天体参考系、重心坐标时间和最新的岁差、章动和极移模型。Tempo 2提供了一套通用和可扩展的工具,以帮助分析和可视化脉冲星计时数据。我们提供了一个概述的定时模型,其准确性和差异相对于早期的工作。我们还提出了一个新的计划,用于预测使用的定时模型,删除现有的处理工件,通过适当的建模脉冲相位的频率依赖性。
2006-03-15 astro-ph
Dispersion Measure Variations and their Effect on Precision Pulsar Timing
我们提出了一个分析的色散措施(DM)的20毫秒的Parkes脉冲星定时阵列项目的一部分,观察到的变化。我们进行了统计上严格的结构函数分析,每个脉冲星,并表明,看到的变化,大多数脉冲星是一致的,预期的星际介质的特点是柯尔莫哥洛夫湍流谱。PSR J1045-4509和J1909-3744的结构函数为大的内部尺度提供了第一个明确的证据,可能是由于离子中性阻尼。我们还显示了太阳风对DM的影响,并表明,目前实施到脉冲星定时包的简单模型不能可靠地纠正这种影响。第一次,我们清楚地显示DM的变化如何影响脉冲星定时残差,以及如何可以得到纠正,以获得尽可能高的定时精度。即使我们目前有限的数据跨度,残差(和所有参数来自定时)为我们的六个卫星已显着改善纠正DM的变化。
2007-02-14 astro-ph
The Parkes Multibeam Pulsar Survey -- II. Discovery and Timing of 120 Pulsars
帕克斯多波束脉冲星巡天是利用1374 MHz的$|b|<5\degr$和$260\degr < l < 50\degr$对银河平面的一条带进行的灵敏巡天。在这里,我们报告发现120个新的恒星和随后的定时观测,主要使用76米洛弗尔射电望远镜在Jodrell银行。本文介绍了多波束巡天中发现的370个已发表的类星体样品的主要特征。此外,我们强调两个脉冲星:PSR J1734 $-$ 3333,一个年轻的脉冲星与第二高的表面磁场强度在已知的无线电脉冲星,$B_s = 5.4\times10^{13}$ G,和PSR J1830 $-$ 1135,第二慢的无线电脉冲星已知的,与6秒的周期。
2002-04-15 astro-ph
ROSAT Timing of the LMC Pulsar 0540-69
我们提出了一个年轻的旋转动力脉冲星0540-69在大麦云的定时研究,基于130千秒的档案ROSAT数据跨越$\sim 3$年的时间。我们使用"$f- \dot f$"技术来测量脉冲星频率作为17个独立历元的频率导数的函数。从这些测量中,我们得出一个定时解决方案与制动指数$n = 2.5^{+0.6}_{-0.7}$,我们比较这个解决方案,以前的定时研究0540-69。使用这种基于频率的解决方案,我们创建了27个脉冲轮廓并执行到达时间(TOA)分析,以进一步研究脉冲星的计时行为。虽然我们可以成功地适应平滑的自旋下降模型的TOA子集跨越2年,我们无法获得可接受的相位一致的适合整个3年的TOA集。这一行为为0540-69中的定时噪声提供了第一个明确的证据。我们讨论了这些结果的影响,了解以前的研究的时间行为的0540-69。
1997-07-29 astro-ph
Heavy Neutron Stars? A Status Report on Arecibo Timing of Four Pulsar-White Dwarf Systems
相对论现象(轨道进动,夏皮罗延迟,和/或轨道衰变)已被测量在阿雷西博定时观测的四个脉冲星-白矮星双星,导致限制的中子星的质量。我们观测到PSR J 0751 +1807轨道的引力辐射衰变,这是在低质量比(m_2/m_1<<1)双星中首次观测到的。计时数据将这颗脉冲星的质量限制在1.6到2.8个太阳质量之间。其他恒星的质量与1.35太阳质量的标准脉冲星质量勉强一致,但更高的值是首选。
2003-11-12 astro-ph
Timing measurements and proper motions of 74 pulsars using the Nanshan radio telescope
2000年1月至2004年8月,利用乌鲁木齐天文台南山射电望远镜(MJD 51500 - 53240)对74颗双星进行了定时观测。通过比较它们的当前位置和脉冲星目录中给出的位置,可以确定这些脉冲星的自行。我们将我们的结果与文献中的早期测量结果进行了比较,结果表明,在一般情况下,这些值是一致的。获得了16颗双星的新的或改进的自行。研究了周期涨落和其它定时噪声对脉冲星位置测定的影响。对于我们的样本,平均和均方根横向速度分别为443和224公里/秒,同意与以前的工作,即使我们确定的距离使用新的NE 2001电子密度模型。
2005-07-01 astro-ph
Pulsar timing and spacetime curvature
我们分析了弱场引力波对双星计时的影响,特别注意规范不变性,即与坐标选择无关的影响。我们发现:(i)多普勒频移不能分离为规范不变的引力波和动力学贡献,(ii)多普勒频移的时间导数可以进行规范不变的分离,其中引力波贡献与黎曼张量直接相关,而动力学贡献是狭义相对论的贡献;(iii)多普勒频移中的规范依赖效应在脉冲星计时探测引力波的方案中不起作用。脉冲星计时和引力波的黎曼张量之间的直接联系,对于从其他(非爱因斯坦)引力理论讨论引力波具有重要意义。
2008-12-20 astro-ph
Arecibo Timing and Single Pulse Observations of 18 Pulsars
我们提出了新的定时和单脉冲测量的结果,发现在1993年至1997年由宾夕法尼亚州立大学/NRL赤纬带调查进行的305米阿雷西博望远镜在430 MHz的18个射电望远镜。长期的计时测量导致这些源的旋转和天体测量参数显着改善,包括毫秒脉冲星PSR J1709+2313和位于超新星遗迹S147内的脉冲星PSR J 0538 +2817。对样本中最亮天体的单脉冲研究揭示了一颗不寻常的“爆发”脉冲星PSR J1752+2359,两颗新的漂移子脉冲星PSR J1649+2533和PSR J2155+2813,以及另一颗具有轮廓模式变化的脉冲星PSR J1746+2540。PSR J1752+2359的特征是爆发性发射,每3-5分钟出现一次,在约45秒的时间尺度上呈指数衰减。PSR J1649+2533大约30%的时间处于空状态,没有可检测到的无线电发射。
2003-09-16 astro-ph
Do magnetars glitch? : Timing irregularities in anomalous X-ray pulsars
我们研究了几个反常X射线双星(AXP)的时间历史,发现它们表现出与射电双星相似的自旋不规则性。我们认为这些不规则性只是射电双星的毛刺,并将毛刺自旋降速解拟合到1 E ~2259+586,1 E ~1048.1-5937和4U~0142+61的数据中。推断的大小的毛刺($ΔΩ$)是可比的,在无线电脉冲星毛刺。这些结果,我们认为,我们研究的三个AXP是孤立的中子星自旋磁偶极子辐射和冷却,磁场衰变和磁层粒子轰击的组合提供动力。
1999-04-09 astro-ph
Timing of millisecond pulsars in NGC 6752 - II. Proper motions of the pulsars in the cluster outskirts
利用五年的数据跨度,我们提出了改进的定时解决方案,已知的球状星团NGC 6752中的五个毫秒双星。它们包括对星团中两颗最外层恒星PSR J1910- 5959 A和PSR J1910- 5959 C的自行测定。在当前的不确定性内,自行的值彼此一致,但不匹配(分别在4西格玛和2西格玛水平)与整个球状星团的自行的光学波段中导出的值。这些结果的集群成员资格的两个EQUIPARS的影响进行了研究。最后对J1910- 5959 A双星系统中Shapiro延迟的探测前景进行了展望。
2006-09-06 astro-ph
X-ray Timing Analysis of Six Pulsars Using ESA's XMM-Newton Observatory
我们目前的各种孤立的恒星使用欧空局的\emph{XMM-Newton}天文台的时序分析结果。由于其稳定的发射,孤立的散射器可用于校准目的。我们已经分析了六个不同的脉冲轮廓在15和200毫秒之间的周期范围内的恒星。所有的意见是使用\emph{EPIC-pn camera}在其更快的模式(小窗口,定时和突发模式)。我们调查的相对定时精度的相机通过比较脉冲周期确定的\emph{EPIC-pn camera}观测与无线电观测。作为我们分析的结果,我们得出结论,相对定时精度的\emph{EPIC-pn camera}是$1\times 10^{-8}$的顺序。
2007-12-10 astro-ph
XMM-Newton spectral and timing observations of the millisecond pulsar PSR J0218+4232
给出了毫秒脉冲星PSR J 0218 +4232的XMM-牛顿MOS成像和PN定时数据。我们证实了以前检测到的脉动PSR J 0218 +4232,我们表明,折叠光变曲线是依赖于能量。我们目前的宽带(0.2-10.0千电子伏)光谱的毫秒脉冲星,以及光谱:脉冲发射,单个脉冲,脉冲间和非脉冲区域,我们比较我们的结果与以前的数据从Rosat,BeppoSAX和钱德拉。我们讨论了最近的脉冲星模型的背景下,光谱拟合的结果。
2003-12-23 astro-ph
Timing models for the long-orbital period binary pulsar PSR B1259-63
脉冲星PSR B1259-63与Be星SS 2883在一个高度偏心的3.4年轨道上。使用帕克斯64米射电望远镜对这颗脉冲星进行了为期7年的定时观测,包括1990年8月和1994年1月的两次近星点通道。用普通脉冲星和开普勒双星参数不能拟合时间数据。包括(非进动)开普勒轨道和定时噪声(表示为时间上的五阶多项式)的定时解决方案提供了令人满意的数据拟合。然而,因为Be星可能有一个显着的四极矩,我们更喜欢解释的数据的组合的定时噪声,占主导地位的立方相位项,$\dotω$和$\dot x$条款。我们表明,$\dotω$和$\dot x$很可能是一个进动轨道所造成的倾斜伴星的四极矩的结果。我们进一步排除了一些可能的物理效应,这些效应可能在可测量的水平上对PSR B1259-63的时序数据产生影响。
1998-03-16 astro-ph
Application of Millisecond Pulsar Timing to the Long-Term Stability of Clock Ensembles
由于原子钟的物理限制,地球上的时间尺度表现出不稳定性。更大的环境隔离和改进的铯钟和腔调谐氢脉泽数量的增加使时标的准确性提高了约5倍。使用不同的时钟组合会导致某些毫秒脉冲星计时数据发生可测量的变化。本文研究了毫秒级时间基准在近惯性参考系中定义精确的长期时间标准和位置参考系的可能应用。虽然可能的定量贡献的两个最长的研究毫秒钟地球的时标似乎是最小的,他们可能被证明是有用的,作为独立的标准,在确定误差源,难以检测到由于有限的寿命和共同的参考系的地球时钟。新的毫秒脉冲星,也许有一些更好的计时性能,可能会发现作为目前的全球脉冲星搜索工作的结果。
1995-09-27 astro-ph
Radio Astronomical Polarimetry and High-Precision Pulsar Timing
提出了一种新的脉冲星定时分析的矩阵模板匹配方法。脉冲到达时间通常仅使用观察到的总强度光变曲线来测量。新技术利用了额外的定时信息,可在脉冲星信号的偏振通过建模的傅立叶域中的两个偏振光曲线之间的转换。对于一些毫秒级雷达,来自极化数据的到达时间估计预计将表现出更大的精度和准确度比那些来自单独的总强度。此外,在模板匹配期间产生的变换矩阵可用于校准其它点源的观测。未发表的补充材料附在参考书目之后。
2017-08-01 astro-ph
Optimal strategies for gravitational wave stochastic background searches in pulsar timing data
在未来的5~10年内,脉冲星计时实验可能探测到一个低频随机引力波背景。利用干涉引力波数据分析方法,本文提出了利用脉冲星定时阵列探测引力波背景的最佳技术。我们发现,脉冲星的距离和典型的脉冲星定时实验的引力波频率,忽略在脉冲星的度量扰动的影响不会导致显着偏离最优。我们讨论的方法设置上限使用的最佳统计,显示如何构建使用脉冲星定时阵列的天空图,并考虑与现实的分析脉冲星定时数据的几个问题。
2008-12-16 astro-ph gr-qc
Binary system delays and timing noise in searches for gravitational waves from known pulsars
大多数快毫秒双星都是双星系统,因此它们发出的任何周期性信号都会受到多普勒效应和相对论效应的调制。在这里,我们将展示如何建立良好的二元模型可以用来考虑这些影响,在搜索引力波从已知的双星系统内的恒星。影响某些脉冲星信号的一个单独的问题是定时噪声,我们展示了如何,特别是参考蟹状星云脉冲星,可以通过使用定期更新的定时星历进行补偿。
2007-06-27 astro-ph gr-qc
Is there potential complementarity between LISA and pulsar timing?
我们开始讨论激光干涉仪空间天线(LISA)观测超大质量黑洞(SMBH)合并(质量范围为~10^6-10^8 Msun)如何与基于脉冲星定时的引力波搜索互补。我们认为玩具模型确定脉冲星的距离,利用事实,LISA SMBH inspiral观测可以把严格的参数约束存在于脉冲星定时观测的信号。我们还建议,作为未来的研究方向,使用来自最大质量(>~几个10^7 Msun)黑洞合并的LISA衰荡观测,对于这些黑洞合并来说,螺旋阶段将位于LISA带之外,作为在脉冲星计时数据中搜索合并螺旋阶段的触发器和约束。
2008-02-18 astro-ph gr-qc
Limits on Neutron Lorentz Violation from Pulsar Timing
脉冲星是最精确的自然时钟,关于它们的数据可以用来设定中子扇区洛伦兹违反的界限。如果SO(3)旋转对称性对中子完全破缺,那么中子星的旋转速度将周期性地变化。脉冲星的计时数据限制了相关的洛伦兹破坏系数在至少90%的置信度下小于1.7 × 10^(-8)。
2006-12-11 astro-ph hep-ph hep-th
Millisecond and Binary Pulsars as Nature's Frequency Standards. III. Fourier Analysis and Spectral Sensitivity of Timing Observations to Low-Frequency Noise
本文讨论了孤立星和双星对低频(色)噪声的光谱敏感性。本文是分析脉冲星计时观测中的低频噪声及其对计时模型观测拟合参数影响的系列论文的第三篇。
2004-08-19 astro-ph gr-qc physics.data-an
On measuring the gravitational-wave background using Pulsar Timing Arrays
银河系毫秒射电望远镜的长期精确计时为测量长周期(月到年)天体物理引力波提供了巨大的希望。几个引力波观测计划,称为脉冲星定时阵列(PTA),正在世界各地进行。在这里,我们开发了一个贝叶斯算法测量随机引力波背景(GWB)的PTA数据。我们的算法有几个优点:(1)分析数据时不损失任何信息;(2)简单地消除已知函数形式的系统误差,包括脉冲星的二次自旋下降、年调制和设备变化引起的跳跃;(3)同时测量GWB谱的振幅和斜率,(4)能处理非均匀采样数据和脉冲星色噪声谱。我们使用马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)模拟的似然函数进行采样。我们广泛地测试我们的方法在模拟PTA数据集,并发现该算法具有显着的优势,目前提出的同行。我们展示了脉冲星定时噪声中的所有红噪声分量的特征的重要性,通过证明红色分量的存在会显着阻碍GWB的检测。最后,我们探讨的信噪比的实验持续时间,监测的脉冲星的数量和脉冲星定时噪声的大小的依赖关系。这些参数的研究将有助于制定观测策略的PTA实验。
2009-02-11 astro-ph gr-qc
Constraints on the massive graviton dark matter from pulsar timing and precision astrometry
研究了窄带各向同性随机GW背景对脉冲星定时和天体测量的影响。这样的背景出现在一些引力理论中。我们发现,现有的毫秒脉冲星定时精度($\sim 0.2 \rm{μs}$)强烈约束可能的观测结果的大质量引力理论与自发洛伦兹制动\cite{dtt:2005},基本上排除了显着的贡献,本地暗晕密度的大质量引力子。现今天体测量的精确度($\sim 100 \rm{μas}$)对这一理论的限制不那么严格。
2008-11-18 astro-ph gr-qc hep-ph
Millisecond and Binary Pulsars as Nature's Frequency Standards. III. Fourier Analysis and Spectral Sensitivity of Timing Observations to Low-Frequency Noise
毫秒脉冲星和双星脉冲星是最稳定的固有频率标准,它们允许根据脉冲星的固有自转和围绕双星系统重心的轨道运动引入相应的通用和星历时间尺度的修改版本。这些时间尺度的测量稳定性取决于许多物理现象,这些物理现象影响脉冲星和地球上的观测者的旋转和轨道运动,干扰从脉冲星到观测者的电磁脉冲传播,并导致在定时观测中用作主要时间参考的原子钟的速率随机波动。在长时间间隔上,脉冲星时标不稳定的主要原因是脉冲星脉冲到达时间(TOA)残差中存在相关的低频定时噪声,这既有天体物理学的原因,也有地球物理学的原因。因此,时间噪声可以携带有关星际介质、脉冲星内部结构、来自早期宇宙的随机引力波等重要物理信息。各种低频噪声都可以用幂律谱模型来描述。虽然脉冲星定时观测的数据处理在时间域中似乎是最具信息性的,但重要的是要知道被认为是低频噪声信号检测器的单脉冲星和双脉冲星对哪个谱带最敏感。在本文中研究给定的问题。
1998-12-30 astro-ph cond-mat physics.data-an