Commensal discovery of four Fast Radio Bursts during Parkes Pulsar Timing Array observations
帕克斯脉冲星定时阵列(PPTA)项目监测24个毫秒脉冲星(MSP),以便使用帕克斯64米射电望远镜进行各种基础物理实验。自2017年6月以来,我们一直在MSP观测期间对快速射电暴(FRB)进行快速搜索。在这里,我们报告发现了四个FRB(171209,180309,180311和180714)。探测到的事件包括在帕克斯天文台探测到的具有最高信噪比的FRB,它表现出不寻常的光谱特性。所有四个FRB都是高度极化的。我们讨论了未来的搜索FRB在帕克斯。
2019-06-24 astro-ph.HE
Wide-band timing of GMRT discovered millisecond pulsars
为了检测脉冲星定时数据中随机引力波背景的预期印记,需要对星际等离子体中自由电子密度的湍流所产生的频率相关效应进行建模。在这项工作中,我们提出了一个调查的时间变化的星际介质的一组毫秒双星(MSP)与升级的GMRT辅助下,在较低的观测频率的大部分带宽。相反,传统的窄带分析使用频率不变的模板配置文件,我们应用$PulsePortraiture$为基础的宽带时序分析,同时纠正脉冲星配置文件的演变与频率。实施基于$PulsePortraiture$的宽带定时方法,用于GMRT发现MSP以探测DM变化,导致DM精度为$10^{-4}\,pc~cm^{-3}$。在一般情况下,我们实现了类似的DM和定时精度从宽带定时相比,窄带定时与匹配的时间变化的DM。新发现的MSP在宽频率范围内的宽带定时研究突出了在低频下轮廓建模的有效性,并探讨了在脉冲星定时阵列中使用它们的潜力。
2022-08-24 astro-ph.HE astro-ph.IM
Temporal Variations in Pulsar Spectro-Polarimetry: Findings from millisecond pulsar J2144-5237 using Parkes UWL receiver
National Centre for Radio Astrophysics, NCRA-TIFR(国家射电天文中心,NCRA-TIFR);CSIRO Space and Astronomy(CSIRO空间与天文学部);Jodrell Bank Centre for Astrophysics, Department of Physics and Astronomy, The University of Manchester(曼彻斯特大学物理与天文学系乔德雷克银行天体物理学中心)
本研究利用Parkes UWL接收机对毫秒脉冲星J2144-5237进行光谱偏振特性的时间变化分析,揭示了斯托克斯参数随轨道相位的变化规律,并首次探讨了脉冲星光谱偏振特性的时间变化性质。
2026-01-08 astro-ph.HE
Unveiling frequency-dependent eclipsing in spider millisecond pulsars using broadband polarization observations with the Parkes
本文利用帕克斯超宽带全偏振观测研究三颗黑寡妇毫秒脉冲星的食环境,测定其轨道相位依赖的旋转量和食截止频率,并将轨道相位分辨样本数翻倍。
2024-07-01 astro-ph.HE
Consistency of the Parkes Pulsar Timing Array Signal with a Nanohertz Gravitational-wave Background
脉冲星定时阵列实验最近报告了强有力的证据,一个共同的频谱随机过程的应变谱指数符合预期的纳赫兹频率的引力波背景,但可以忽略不计,但非零的空间相关性所需的明确的检测证据。然而,Parkes Pulsar Timing Array(PPTA)合作指出,最近分析中使用的相同模型在没有出现的模拟中产生了共同频谱过程的强有力证据。在这项工作中,我们介绍了一种方法来区分脉冲星的功率谱具有相同的振幅从噪声功率谱相似,但不同的振幅。前者是纳赫兹引力波背景的空间不相关脉冲星项的签名,而后者可以代表系综脉冲星噪声特性。我们在模拟数据集上测试了该方法。我们发现,PPTA双星中的共同过程确实与脉冲星项的光谱特征相一致。我们推荐这种方法作为真实的天体物理学和宇宙学背景应该通过的有效性测试之一,以及对背景的空间不相关分量的推断。
2022-06-21 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Frequency- and phase-resolved polarimetry of millisecond pulsars and its application to timing
Monash University(莫纳什大学);OzGrav: The ARC Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery(ARC引力波发现卓越中心);Australia Telescope National Facility, CSIRO(澳大利亚国家望远镜设施,CSIRO);Xinjiang Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院新疆天文台);Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute)(马克斯·普朗克引力物理学研究所(爱因斯坦研究所));Leibniz Universität Hannover(汉诺威莱布尼茨大学);Hunan Normal University(湖南师范大学)
本文提出一种新方法,利用极化信息生成高保真模板,提高脉冲到达时间测量精度。该方法通过分析四个斯托克斯参数的频率依赖模型,减少定时测量误差达20-30%。
2026-02-15 astro-ph.HE astro-ph.IM
The 31-year Rotation History of the Millisecond Pulsar J1939+2134 (B1937+21)
毫秒脉冲星PSR J1939+2134的计时特性-非常高的旋转频率,旋转频率的时间导数非常低,没有计时毛刺和相对较低的计时噪声-是其数十年来出色的计时稳定性的原因。自从它被发现以来,不同的团体已经在不同的射频上使用不同的硬件和分析方法对它进行了计时。目前,大多数这种定时数据在公共领域分为两部分,迄今尚未合并。这项工作分析了合并后的数据,得出统一的方法,数据选择,推导的色散测量(DM),占由于“红”噪声的相关性,等。该脉冲星的定时噪声是非常接近的正弦曲线,具有约$31$年的周期。主要结果是:(1)PSR J 1939 +2134的钟在大约$31$年的时间内几乎稳定在$10^{15}$的一部分水平上;(2)PSR J 1939 +2134方向的电子密度涨落谱的幂律指数为$3.86 \pm 0.04$;(3)PSR J 1939 +2134是一颗月球大小的行星伴星;在半长轴为$11$天文单位和偏心率$\approx 0.2$的轨道上,可以解释PSR J1939+2134的定时噪声。(4)扁率和摆角很小的电磁力矩作用下的岁差也可以解释,但可信度降低,以及(5)在最陡DM梯度的时期期间,存在大约$8$ $μ$振幅的过量定时噪声,原因未知。
2020-02-26 astro-ph.HE astro-ph.IM
The Sensitivity of the Parkes Pulsar Timing Array to Individual Sources of Gravitational Waves
我们提出的灵敏度的帕克斯脉冲星定时阵列的引力波发射的个别超大质量黑洞双星系统在合并的星系的核心合并的早期阶段。我们的分析包括一个详细的研究,拟合脉冲星定时模型的影响,非白色的定时残差。脉冲星的计时在毫微赫兹的频率上是敏感的,因此与LIGO和LISA是互补的。我们放置一个天空平均的约束合并率附近($z < 0.6$)黑洞双星在合并的早期阶段的啁啾质量$10^{10}\,\rmn{M}_\odot$小于一个合并每七年。未来的引力波天文学与拟议的平方公里阵列望远镜的这种类型的前景进行了讨论。
2010-08-26 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Parkes radio searches of Fermi gamma-ray sources and millisecond pulsar discoveries
在用帕克斯射电望远镜搜索56个未识别的费米-LAT伽马射线源时,我们探测到了11个毫秒射电星(MSP),其中10个是新发现的,其中5个在Kerr等人(2012)中报道。我们没有探测到来自另外六个已知的射电源的射电脉动。我们描述了完成的调查,其中包括许多目标的多个观测,以尽量减少星际闪烁的影响,在双星系统中的加速效应,和日食。我们认为剩下的39个源中有23个可能仍然是可行的脉冲星候选者。我们提出了五个MSP的定时解决方案和偏振测量,以及PSR J1903-7051的伽马射线脉动(其他五个的脉动在第二个费米-LAT伽马射线天体目录中报告)。两个新的MSP是孤立的,五个是在>1 d的圆形轨道与0.2-0.3 Msun假定的白矮星的同伴。PSR J 0955 -6150在一个24 d的轨道上,伴星为0.25 Msun,但偏心率为0.11,属于最近发现的一类偏心MSP。PSR J1036-8317是一颗8小时联星,伴星大于0.14兆太阳,可能是一颗白矮星。PSR J1946-5403在一个3小时的轨道上,有一个大于0.02 Msun的伴星,没有射电食的证据。
2015-07-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
The Parkes Pulsar Timing Array Project: Second data release
我们描述了来自帕克斯脉冲星定时阵列(PPTA)的14年的公共数据,PPTA是一个正在进行的项目,该项目使用64米帕克斯射电望远镜在三个观测波段以大约三周的节奏对26毫秒脉冲星的脉冲到达时间进行精确测量。全面介绍了自2004年以来望远镜使用的脉冲星观测系统,包括校准方法和系统组件稳定性分析。我们试图提供完整的会计从原始测量斯托克斯参数的脉冲到达时间的减少,以帮助第三方再现我们的结果。这种转换被封装在一个处理管道中,该管道被设计用于跟踪出处。我们的数据产品包括每个脉冲星的脉冲到达时间,以及一组初始脉冲星参数和噪声模型。还提供校准脉冲曲线和定时模板曲线。这些数据代表了跨越14年的近21,000小时的记录数据。在考虑了引起时间相关噪声的过程之后,其中22个天线在至少一个无线电频带中具有< 1 $μ$ s的加权均方根定时残差。这些数据应该允许最终用户快速进行自己的引力波分析(例如),而不必理解脉冲星偏振校准的复杂性,也不必掌握分析原始数据文件时所需的射频干扰缓解。
2020-03-22 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
An alternative interpretation of the timing noise in accreting millisecond pulsars
吸积毫秒X射线双星(AMXPs)自旋频率的测量受到脉冲到达时间中存在的未建模成分“定时噪声”的强烈影响。我们表明,这是可能的属性大部分的定时噪声的脉冲相位偏移,变化与X射线通量的相关性,这样的噪声通量转化为定时噪声。这可以解释许多脉冲频率的变化,以前解释的条款,真正的自旋或自旋下降,并会偏置测量的自旋频率。根据这一假设的自旋频率提高报告六AMXP。这种效应最容易用吸积率相关的热点位置来解释。
2009-02-24 astro-ph.HE
NuSTAR and Parkes observations of the transitional millisecond pulsar binary XSS J12270-4859 in the rotation-powered state
我们报告了过渡毫秒脉冲星双星XSS J12270-4859在其当前旋转动力状态下的首次NuSTAR观测结果,并补充了Parkes望远镜长达2. 5年的射电监测以及存档的XMM-牛顿和Swift X射线和光学数据。这颗射电脉冲星主要在1.4GHz频率上被探测到,在6.91小时轨道周期的40%时间里有日食现象。我们推导了一个新的更新的无线电星历来研究3- 79 keV光变曲线,该光变曲线显示出显著的轨道调制,分数振幅为28+/-3%,结构最大值集中在脉冲星的下合点,没有周期到周期或低-高-耀斑模式的变化。平均X射线光谱,延伸到约70 keV而没有光谱中断,可以用一个简单的幂律来描述,光子指数Gamma = 1.17+/-0.08,给出3- 79 keV的光度为7.6(-0.8;+3.8 x10 **32 erg/s,距离为1.37(-0.15;+0.69)kpc。能量分辨轨道光变曲线表明,调制是不依赖于能量从3 keV到25 keV,是不可检测的上限约10%以上25 keV。与以前的X射线XMM-牛顿观测在共同的能量范围内的比较证实,调制幅度变化的时间尺度上的几个月,指示的非平稳的贡献的intrabinary冲击形成的碰撞风的脉冲星和同伴。一个更详细的检查比以前报道的能量分辨调制给出了一个温和的软化在优越的脉冲星低于3千电子伏,可能是由于从中子星的热发射的贡献的提示。双星内部的激波辐射…
2020-01-16 astro-ph.HE
Timing of pulsars found in a deep Parkes multibeam survey
我们利用帕克斯20厘米多波束系统沿北银道面($50^{\circ} < l < 60^{\circ}$和$|b| \lapp 2^{\circ}$)进行了一次灵敏的射电脉冲星巡天。我们在两个独立的时期观察每个位置70分钟。迄今为止,我们的分析已经发现了32个卫星,其中17个以前未知。在这里,我们总结了观测和分析,并提出了11颗双星的定时观测和另外6颗双星的发现参数。我们还提出了一个166毫秒爆发脉冲星,PSR~J1938+2213,以前发现在阿雷西博漂移扫描调查的时间解决方案。观测数据表明,该脉冲星的辐射可以用一个稳定的脉冲分量和一个典型的20- 25个脉冲周期的爆发辐射叠加来描述。其他新发现的是年轻的80.1-ms脉冲星PSR~J1935+2025,它在其定时残差中显示出大量未建模的低频噪声,以及4.2-ms脉冲星PSR~J1935+1726,它是一个低质量双星系统,具有90.7天的圆轨道。
2013-06-05 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
The Parkes pulsar timing array second data release: Timing analysis
脉冲星定时阵列实验的主要目标是探测相关信号,如纳赫兹频率的引力波。在密集的监测活动中收集的脉冲星计时数据也可以用来研究恒星本身,它们的双星,以及介入的电离星际介质。定时观测对脉冲星和地球之间路径长度的变化非常敏感,可以精确测量脉冲星的位置,距离和速度以及它们的轨道形状。在这里,我们提出了一个时间跨度长达24年的25个观测到的Parkes脉冲星定时阵列(PPTA)项目的一部分的脉冲星的时序分析。这些数据来自PPTA的第二次数据发布,我们通过包括遗留数据对其进行了扩展。我们在四个南方天文台(PSR J1017 $-$ 7156,J1125 $-$ 6014,J1545 $-$ 4550和J1732 $-$ 5049)中首次检测到夏皮罗延迟,并在六个天文台中首次检测到视差。PSR J1125 $-$ 6014的夏皮罗延迟意味着中子星质量为$M_p = 1.5 \pm 0.2 M_\odot$(68%可信区间)。在PSR J1600 $-$ 3053中对夏皮罗延迟和相对论性近星点推进的测量产生了一个大的但不确定的脉冲星质量,为$M_p = 2.06^{+0.44}_{-0.41}$ M $_\odot$(68%可信区间)。我们测量PSR J1909 $-$ 3744的距离,精度为10 lyr,这表明在十年以上的引力波周期中,脉冲星为脉冲星定时阵列实验提供了相干基线。
2021-07-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
Radio timing in a millisecond pulsar-extreme/intermediate mass ratio binary system
对银河系中心黑洞(BH)周围轨道上的毫秒脉冲星或球状星团中心的BH进行无线电定时观测,可以回答天体物理学和基础物理学中的基本问题。脉冲星射电天文学通常采用后开普勒近似来确定系统参数。然而,在中心黑洞周围的强引力场中,高阶相对论效应可能变得重要。我们比较了脉冲星的时间延迟后开普勒近似与相对论定时模型。我们发现爱因斯坦延迟和传播延迟(即罗默和Sharpiro延迟)的完全相对论性的解决方案相比,推导出的解决方案之间的显着差异。为了在银河系中心和球状星团中心为脉冲星系统建立精确的无线电定时模型,并为与它们的检测有关的问题提供信息,校正这些高阶相对论效应是必不可少的。
2020-12-11 astro-ph.HE
Timing the pulsations of the accreting millisecond pulsar SAX J1808.4-3658 during its 2019 outburst
在本文中,我们对吸积毫秒X射线脉冲星SAX J1808.4-3658在2019年爆发期间的401 Hz脉冲进行了相干定时分析。利用中子星内部成分探测器(NICER)的观测资料,我们确定了脉冲星最近一个历元的自旋频率和轨道相位。我们发现,2019年的爆发在爆发过程中表现出明显的脉冲相位演变。这些相移被发现与源通量,并解释在恒星表面上的热点漂移,驱动的质量吸积率的变化。此外,我们发现,脉冲星的自旋频率的长期演变表明在地球的轨道周期调制的证据,使脉冲星的吸积毫秒脉冲星的天体测量的时间为基础。
2019-10-07 astro-ph.HE
A 24-Hour Global Campaign To Assess Precision Timing of the Millisecond Pulsar J1713+0747
射电毫秒脉冲星J1713+0747被认为是天空中精度最高的时钟之一,并定期定时用于探测引力波。国际脉冲星定时阵列合作对PSR J1713+0747进行了24小时的全球观测,以更好地量化该脉冲星的定时噪声源,特别是在中间(1 - 24小时)时标上。我们用Arecibo、Effelsberg、GMRT、Green Bank、LOFAR、Lovell、Nancay、Parkes和WSRT射电望远镜对该脉冲星进行了24小时以上的连续观测。这里提出的组合脉冲到达时间提供了与定时精度的理想化的均方根N改进相比将存在什么定时噪声源(不包括DM变化)的估计,其中N是所分析的脉冲的数量。在这种特殊的脉冲星的情况下,我们发现,内在的脉冲相位抖动占主导地位的到达时间精度时,单脉冲的S/N超过1,测量使用的8个望远镜,在L波段/1.4 GHz的观察。我们提出的第一个结果的特殊现象探测异常长的时间尺度(一个单一的连续观测会话)的几十个小时,特别是星际闪烁,并讨论闪烁和轮廓演变的程度影响精确计时。本文提出的数据集作为未来更深入研究的基础。
2014-12-17 astro-ph.HE astro-ph.IM
The Parkes Pulsar Timing Array Third Data Release
本文介绍帕克斯脉冲星计时阵列第三次数据发布,包含32颗脉冲星长达18年的观测数据,并采用超宽带接收系统扩展了数据覆盖,提供了校准产品与处理方法。
2023-10-18 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Deep XMM-Newton Spectroscopic and Timing Observations of the Isolated Radio Millisecond Pulsar PSR J0030+0451
我们提出了深XMM牛顿EPIC光谱和定时X射线观测附近的孤立射电毫秒脉冲星,PSR J 0030 +0451。它的发射光谱在0.1-10 keV范围内被发现是非常相似的最近的和最好的研究毫秒脉冲星,PSR J 0437 -4715,被很好地描述了一个占主导地位的热双温模型加上一个微弱的硬尾明显高于~2 keV。在0.3-2 keV波段的脉冲发射的特点是两个宽脉冲的脉冲分数~60- 70%,符合主要是热起源的X射线,只有当表面极冠辐射是从轻元素的气氛。热脉冲的建模允许我们把限制的中子星半径R>10.7(95%的置信度)和R>10.4公里(在99.9%的置信度)的M=1.4 M_太阳。
2009-08-13 astro-ph.HE
Coherent timing of the accreting millisecond pulsar NGC 6440 X-2
我们研究的205.9赫兹脉冲的吸积毫秒X射线脉冲星NGC 6440 X-2在所有爆发观察到的罗西X射线定时探测器在一个为期800天。我们发现脉动是高度正弦的,基波振幅为5%-15%rms,二次谐波仅偶尔检测到振幅<2%rms。通过连接多个爆发的轨道相位,我们得到了一个准确的轨道星历,这个源和限制其57分钟的轨道周期亚毫秒精度。我们没有检测到轨道周期导数的上限为$ | \dot{P} | \leq 8 \times 10^{-11}$ s/s。我们调查的可能性连贯连接的脉冲相位在所有观察到的爆发,但发现,由于约束不良的系统不确定性引入的磁通量依赖的偏差在脉冲相位,多个统计上可接受的相位连接的定时解决方案存在。
2015-10-21 astro-ph.HE
Searching for Anisotropy in the Gravitational Wave Background Using the Parkes Pulsar Timing Array
Beijing Normal University(北京师范大学);Curtin University(科廷大学);Hunan Normal University(湖南师范大学);Monash University(莫纳什大学)
本文利用帕克斯脉冲星定时阵列第三数据发布版,采用射电计数法和球谐基函数分析引力波背景的各向异性,发现一个热点可能由噪声波动引起,未发现显著各向异性,但强调角功率谱测量对确定纳赫兹引力波信号起源的重要性。
2026-02-12 astro-ph.HE
Long-term coherent timing of the accreting millisecond pulsar IGR J17062-6143
我们报告的163赫兹吸积毫秒X射线脉冲星IGR J17062-6143的相干定时分析。利用中子星内部成分探测器和XMM-牛顿收集的数据,我们研究了脉冲星演化超过四年的时间跨度。我们得到了一个独特的相位相干定时解决方案的恒星自旋,发现源旋转的速度为$(3.77\pm0.09)\times 10^{-15}$ Hz/s。我们进一步发现,$0.4-6$ keV脉冲分数逐渐变化的0.5%和2.5%之间的正弦振荡与$1210\pm40$天的周期。最后,我们补充了这个分析与档案罗西X射线定时探测器的观察,并获得了一个相位相干模型的双轨道跨越12年,产生一个轨道周期导数测量$(8.4\pm2.0) \times 10^{-12}$秒/秒。这个大的轨道周期导数与由引力波发射主导的双星演化不一致,并且暗示了双星系统中高度非保守的质量传递。
2021-03-23 astro-ph.HE
A glitch in the millisecond pulsar J0613-0200
利用EPTA数据发布1.0,结合洛弗尔望远镜和Effelsberg脉冲星观测系统记录的Jodrell Bank模拟滤波器组TOA,我们给出了毫秒脉冲星J0613 $-$ 0200自旋演化中一个小故障的证据。在MJD 50888(30)的历元处测量到0.82(3)nHz的自旋频率阶跃和${-1.6(39) \times 10^{-19}\,\text{Hz} \ \text{s}^{-1}}$的频率导数阶跃。在PSR B 1821 $-$ 24 A之后,这只是在毫秒脉冲星中观察到的第二个毛刺,频率为${Δν/ν=2.5(1) \times 10^{-12}}$的分数大小,比以前最小的毛刺小几倍。PSR J0613 $-$ 0200用于脉冲星定时阵列的引力波搜索,迄今为止,它是在886个脉冲星年的观测中第二个出现故障的脉冲星。我们发现,准确建模的毛刺不会影响脉冲星定时阵列应用的定时精度。我们估计,对于国际脉冲星定时阵列中包含的当前毫秒脉冲星集,在10年内在定时阵列脉冲星中观察到另一个故障的概率为$\sim 50$ %。
2016-06-15 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
Coherently dedispersed gated imaging of millisecond pulsars
出于快速定位新发现的微弱毫秒星(MSP)的需要,我们开发了一种相干去色散门控相关器。该选通相关器考虑了二进制中MSP的轨道运动,同时在同时生成的波束形成器输出中使用从周期性搜索导出的最佳拟合拓扑中心旋转模型来折叠vibrium。独特的应用程序的门相关器的敏感的干涉研究的MSP说明使用巨型米波射电望远镜(GMRT)干涉阵列。我们可以明确地定位五个新发现的费米MSP在开关门控图像平面的精度为+-1”。对这种精确位置的即时了解允许使用阵列望远镜的敏感相干光束进行后续定时观测,这大大减少了望远镜时间的使用(对于GMRT来说约为20倍)。此外,精确的先验天体测量位置减少了时间拟合中的大协方差的影响(与发现位置,脉冲星周期导数和未知的二元模型),这反过来又加速了收敛到初始定时模型。例如,当用精确的先验位置(± 1”)拟合时,计时模型在大约100天内收敛,考虑了位置和脉冲星周期导数之间的协方差的影响。此外,这种精确的位置允许在其他波段的脉冲星对应物的快速识别。我们还报告了一种新的方法,在波束相位校准使用的开关门控图像的目标脉冲星,它提供了最佳的灵敏度的相干阵列去除可能的时间和空间消相干。
2013-02-06 astro-ph.HE astro-ph.IM
The NANOGrav 12.5-year Data Set: Wideband Timing of 47 Millisecond Pulsars
我们提出了一个新的分析的轮廓数据,从47毫秒彗星组成的12.5年的数据集的北美纳赫兹观测站的引力波(NANOGrav),这是在一个平行的文件(阿拉姆等2021 a; NG12.5)。我们的再处理是使用“宽带”定时方法,它使用依赖于频率的模板配置文件,同时到达时间(TOA)和色散测量(DM)测量宽带观测,和新的分析技术。特别地,宽带DM测量用于约束定时模型的DM部分。我们比较合奏的定时结果NG12.5通过检查的定时残差,定时模型和噪声模型组件。在所有考虑的指标中,有一个显着的一致性水平。我们的最佳时机的试验产生的结果与NG12.5的结果非常相似。在某些情况下,例如轮廓加宽的高DM频谱,或弱且不稳定的源,宽带定时技术被证明是有益的,导致10- 15%的更精确的定时模型参数。几个雷达的高精度、多波段测量表明存在频率相关的DM。与NG12.5中的窄带分析相比,TOA体积减少了33倍,这最终可能有助于复杂脉冲星定时阵列分析的计算速度。这第一个宽带脉冲星定时数据集是一个垫脚石,它与NG12.5一致的结果向我们保证,这样的数据集是适当的引力波分析。
2020-12-18 astro-ph.HE astro-ph.IM
Long-Term Radio Timing Observations of the Transition Millisecond Pulsar PSR~J1023+0038
射电毫秒脉冲星PSR J1023+0038表现出复杂的计时和日食行为。在这里,我们分析了四年的无线电监测观察这个对象的价值。我们得到了一个长期的定时解决方案,虽然有很大的剩余定时误差,作为一个明显的轨道周期变化的结果。我们还观察到变量日食时,同伴通过我们的视线附近,在日食附近和随机轨道相位,并在随机轨道相位信号的短期消失过度色散措施。我们解释的日食可能是由于在同伴的磁层支持的磁压的材料,和轨道周期的变化可能是由于引力四极耦合机制。这两种机制都是伴星磁场活动的结果,与预测伴星应该完全对流,因此没有磁性的进化模型相冲突。我们还使用我们的定时数据来测试系统的$γ$射线发射的轨道和旋转调制,没有发现轨道调制的证据和脉冲星周期调制的$3.7σ$证据。从该系统的能量学来看,我们观测到的$γ$射线发射完全来自毫秒脉冲星本身,这似乎是合理的,但这些$γ$射线似乎不太可能为伴星提供辐射,我们将其归因于粒子风驱动的激波产生的X射线加热。
2013-11-20 astro-ph.HE
What the Timing of Millisecond Pulsars Can Teach us about Their Interior
致密恒星的核心达到自然界中最高的密度,因此可能由新的物质相组成。我们证明,通过脉冲星演化的详细分析,精确的脉冲星定时数据可以约束恒星的组成,通过不稳定的全球振荡(r-模式),其阻尼是由内部的微观特性。如果没有有效的阻尼,这些模式会发射出引力波,使毫秒脉冲星快速旋转。作为这种一般方法的第一个应用,我们发现,ungapped相互作用的夸克物质是一致的,观察到的无线电和x射线数据,而对于普通的核物质一些额外的增强阻尼机制是必需的。
2014-12-08 astro-ph.HE nucl-th
The gravitational-wave background null hypothesis: Characterizing noise in millisecond pulsar arrival times with the Parkes Pulsar Timing Array
本文为Parkes脉冲星计时阵列第三次数据发布构建了详细的毫秒脉冲星噪声模型,验证了计时残差的高斯性,并证明该模型使恢复的共谱噪声与超大质量黑洞双星产生的引力波背景预测值一致。
2023-06-28 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Periodicity search in the timing of the 25 millisecond pulsars from the second data release of the European Pulsar Timing Array
本研究针对欧洲脉冲星计时阵第二次数据释放的25颗毫秒脉冲星,用贝叶斯模型搜索周期与准周期信号,未发现显著改善计时模型的信号,测得迄今最优的脉冲星行星质量上限,同时提示两颗脉冲星的标准噪声模型可能不足。
2024-08-19 astro-ph.HE
Scintillation arcs in low-frequency observations of the timing-array millisecond pulsar J0437-4715
对湍流星的低频观测为探索湍流星际介质(ISM)的微观结构提供了强有力的手段。在这里,我们报告的高分辨率动态光谱分析的时间阵列毫秒脉冲星J 0437 -4715与默奇森宽场阵列(MWA),使我们最近委托的捆绑阵列波束处理管道记录的高时间分辨率模式的MWA的电压数据。二次光谱分析揭示了微弱的抛物线弧,类似于用绿岸和阿雷西博望远镜高频观测的彗星。在732 MHz的更高频率下的Parkes观测数据揭示了类似的抛物线特征,其曲率近似为观测波长($λ^2$)到MWA频率192 MHz的平方。我们的分析表明,朝向PSR J 0437 -4715的散射主要来自距离地球约115 pc的紧凑区域,这与包裹当地太阳附近的当地气泡边缘的预期位置非常匹配。除了展示MWA新的和改进的脉冲星科学能力外,我们的分析还强调了低频脉冲星观测的潜力,这些观测可以获得对本地ISM的有价值的见解,并将ISM表征为定时阵列脉冲星。
2015-12-30 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
The NANOGrav 11-year Data Set: High-precision timing of 45 Millisecond Pulsars
我们提出了高精度的计时数据,在长达11年的时间跨度为45毫秒的天文观测的一部分,北美纳赫兹天文台的引力波(NANOGrav)项目,旨在检测和表征低频引力波。这些双星是由阿雷西博天文台和/或绿岸望远镜在327 MHz至2.3 GHz的频率范围内观测到的。大多数雷达的观测频率大约为每月一次,每周观测6个高定时精度雷达,所有雷达在每个观测时期都以相隔很远的频率观测,以适应随时间变化的色散延迟。我们描述了我们的数据处理方法,到达时间(TOA)的计算,并实现了一个新的,自动化的方法来消除离群TOA。我们适合每个脉冲星的定时模型,包括自旋,天体测量,如果必要的话,二进制参数,除了随时间变化的色散延迟和参数,量化脉冲轮廓随频率的演变。新的定时解决方案提供了三个新的视差测量,两个新的夏皮罗延迟测量,和两个新的大轨道周期变化的测量。我们拟合模型,每个脉冲星的噪声源的特征。我们发现,11颗星显示出显著的红噪声,光谱指数通常小于非回收星的典型测量值,这可能表明它们的起源不同。未来的论文将使用这些数据来限制或检测引力波信号的特征。
2018-04-10 astro-ph.HE astro-ph.IM
Precise optical timing of PSR J1023+0038, the first millisecond pulsar detected with Aqueye+ in Asiago
我们报告的第一个检测的光学毫秒脉冲星的快速光子计数器Aqueye+在Asiago。这是对在国家伽利略望远镜上用SiFAP获得的PSR J1023+0038毫秒脉动探测的独立确认。我们于2018年1月在哥白尼望远镜上使用Aqueye+观测了过渡毫秒脉冲星PSR J1023+0038。探测到了非常显著的脉动。旋转周期与从X射线星历表推断的值一致,而升交点的通过时间与使用X射线轨道周期预测的值相差$11.55 \pm 0.08$ s。在几天的基线上导出独立的光学定时解决方案,其在脉冲相位上具有$\sim 0.007$的精度(在时间上为$\sim 12$ $μ$ s)。需要这种精度来推导出脉冲星的精确相干定时解决方案,并使用未来的X射线和光学同步观测来搜索光学和X射线脉冲之间可能的相移。
2019-03-21 astro-ph.HE astro-ph.SR
A decade of timing an accretion-powered millisecond pulsar: The continuing spin down and orbital evolution of SAX J1808.4-3658
Rossi X射线定时探测器在1998年至2008年期间观测到了来自瞬态2.5 ms吸积动力脉冲星SAX J1808.4-3658的五次爆发。我们提出了一个脉冲定时研究最近的爆发,并将其与以前的定时解决方案。源的自旋频率继续以(-5.5+/-1.2 x10 ^-18 Hz/s)的速率下降,这与先前确定的自旋导数一致。自旋下降主要发生在静止期,很可能是由于中子星表面B = 1.5 × 10^8 G的偶极场产生的磁偶极矩。我们还发现,2小时双星的轨道周期以(3.80+/-0.06 x10 ^-12 s/s的速率增加,这也与之前的测量结果一致。这种轨道变化是反映长期演变还是短期变化,目前还不确定。
2009-08-04 astro-ph.HE
The MeerKAT Pulsar Timing Array: The $4.5$-year data release and the noise and stochastic signals of the millisecond pulsar population
本文发布MeerKAT脉冲星计时阵列4.5年、83颗毫秒脉冲星数据并完成详细噪声分析,发现共有未关联红噪声过程,测得其振幅、谱指数及固定谱指数下的贝叶斯因子,并预测引力波背景灵敏度。
2024-12-02 astro-ph.HE astro-ph.IM
A single pulse study of a millisecond pulsar PSR J0621+1002
利用500米口径球面射电望远镜(FAST)对毫秒脉冲星PSR J0621+1002进行了射电观测。脉冲星的第一和第三脉冲分量都表现出周期性的脉冲强度调制。第一脉冲分量的波动谱具有3.0 $\pm$ 0.1脉冲周期的一个峰,而第三脉冲分量的波动谱具有3.0 $\pm$ 0.1和200 $\pm$ 1脉冲周期的两个扩散峰。对该脉冲星进行了单脉冲定时分析,根据拟合后的定时残差将单脉冲分为两类。我们研究了仅使用一类脉冲或亮脉冲可实现的定时精度。然而,定时精度的改善是不可实现的。
2021-04-17 astro-ph.HE
Timing of millisecond pulsars in NGC\,6752 -- III. On the presence of non-luminous matter in the cluster's core
本研究通过对NGC 6752核心5颗毫秒脉冲星的20余年计时观测,证实星团核心存在至少2.56×10³倍太阳质量的非发光物质,同时排除了中心存在≥3000倍太阳质量中等质量黑洞的可能。
2024-09-12 astro-ph.HE
High-Precision X-ray Timing of Three Millisecond Pulsars with NICER: Stability Estimates and Comparison with Radio
中子星内部成分探测器(NICER)是国际空间站上的一个X射线天体物理有效载荷。它能够实现前所未有的高精度毫秒级恒星计时,而不会由于星际介质内的色散和散射而导致困扰无线电计时的脉冲展宽和延迟。我们目前的初始定时结果,从一年的数据毫秒双星PSR B1937+21和PSR J 0218 +4232,和9个月的数据PSR B1821-24。NICER的到达时间的不确定性的三个脉冲的脉冲形状模板和平均源和背景光子计数率的基础上的理论下限和模拟是一致的。为了估计定时稳定性,我们使用$σ_z$测量,其基于拟合到定时残差子集的多项式的三次系数的平均值。到目前为止,我们实现了PSR B1937+21的时序稳定性$σ_z \approx 3 \times 10^{-14}$,PSR B1821、$-$ 24和J 0218 +4232的时序稳定性达到了$10^{-12}$的量级。在我们的\textit{NICER}数据范围内,我们还没有看到$σ_z$的斜率中的特征断点;检测到这种断点将表明,累积均方根(RMS)定时残差的进一步改善受到定时噪声的限制。我们在PSR B1821-24和PSR B1937+21的比较无线电数据集中看到了这个断点,时间尺度为$> 2$年。
2019-02-19 astro-ph.HE
Milky Way Accelerometry via Millisecond Pulsar Timing
毫秒钟的时间稳定性是显著的,在长时间尺度上甚至可以与一些地球上的原子钟相媲美。利用这一特性,我们表明,毫秒的星系分布在银河系附近的加速计形成一个合奏,我们可以直接提取本地银河系加速度。从脉冲星自旋周期的测量,我们证明了约1 $σ$精度使用117个脉冲星的加速度灵敏度。我们还提出了一个互补的分析结果,使用轨道周期的13个二元脉冲星系统,消除系统与脉冲星制动。这项工作是动态测量加速度梯度的第一步,最终将告诉我们银河系中的暗物质密度分布。
2021-04-15 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Statistical Analysis of I Stokes Parameter of Millisecond Pulsars
利用去趋势涨落分析(DFA)和盒计数方法,对Parkes脉冲星定时阵列(PPTA)观测到的24个毫秒级脉冲星(MSP)的偏振脉冲轮廓(PPPs)进行了空间相关性和分形性检验。DFA分析表明,中小企业的购买力平价具有持续性,盒计数法的结果证实了大多数购买力平价的分形性。Kolmogorov-Smirnov检验表明,孤立的MSP比二元MSP具有更复杂的PPP。然后,我们将我们的分析应用于一个正常的随机样本。通过对MSPs和普通谱线的分析比较,发现MSPs的谱线更为复杂,这是由于MSPs谱线的发射锥角半宽度较小,谱线峰值较多所致。另一方面,高值的赫斯特指数在MSP确认紧凑的发射区,在这些电池。
2016-03-28 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
Timing, polarimetry and physics of the bright, nearby millisecond pulsar PSR J0437-4715 - a single-pulse perspective
来自射电望远镜的单脉冲包含了大量关于磁层中发射和传播的信息,以及对它们的定时特性的了解。最近的研究表明,单脉冲发射是限制最亮的毫秒双星时间稳定性的原因。我们对PSR J 0437 -4715中的一百多万个单脉冲进行了分析,并给出了各种统计特性,如信噪比(S/N)分布、具有选定S/N截止值的子脉冲的平均轮廓的定时和偏振测量、发射的调制特性、S/N的相位分辨统计,以及偏振矢量取向的二维球形直方图。最后这些表明正交偏振模式(OPM)的存在。结合偏振分数的S/N和最亮脉冲的偏振测量的依赖性,OPMs的存在约束脉冲星发射机制和磁层中的等离子体物理模型。
2014-05-12 astro-ph.HE astro-ph.SR
High-precision timing of 42 millisecond pulsars with the European Pulsar Timing Array
本文报道了欧洲脉冲星定时阵列(EPTA)观测到的42颗射电毫秒双星(MSP)的高精度定时。本EPTA数据发布1.0版延长至2014年年中,基线范围为7-18年。它构成了随机引力波背景、各向异性背景和EPTA最近在其他地方提出的连续波极限的基础。使用TempoNest进行的贝叶斯时序分析产生了几个新参数的检测:七个视差,九个自行,以及六个二元视差的情况下,半长轴的明显变化。我们发现NE 2001银河系电子密度模型比Schnitzeler(2012)的M2和M3模型更好地匹配我们的视差距离(经过Lutz-Kelker偏差的校正)。然而,我们测量的平均不确定度为80%(分数)的NE 2001,三倍以上的文献中通常假设。我们重新审视了横向速度分布的一组19个孤立的和57个二进制MSP,发现这两个群体之间没有统计学差异。我们在PSR J1600 $-$ 3053和J1918 $-$ 0642的定时残差中检测到夏皮罗延迟,这意味着脉冲星和伴星质量分别为$m_p=1.22_{-0.35}^{+0.5} \text{M}_{\odot}$,$m_c = 0.21_{-0.04}^{+0.06} \text{M}_{\odot }$和$m_p=1.25_{-0.4}^{+0.6} \text{M}_{\odot}$,$m_c = 0.23_{-0.05}^{+0.07} \text{M}_{\odo…
2016-02-26 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
Decade Long Timing Study of the Black Widow Millisecond Pulsar J1544+4937
本文介绍了对食黑寡妇毫秒脉冲星(MSP)双星J1544 + 4937进行的11年射电计时结果。我们报告一个相位连接的定时模型,这个MSP,使用观测与巨型米波射电望远镜(GMRT)在多个频率和绿岸望远镜(GBT)。这是使用GMRT对任何银河场MSP进行的持续时间最长的计时研究。在将时间基线从现有的1.5年延长到大约10年的同时,我们报告了该脉冲星首次探测到一个显著的自行值($\mathrm{μ_{T}} \sim$ 10.14(5)$\mathrm{mas/year}$)。沿脉冲星的视线观测到色散测度($\mathrm{ΔDM~ \sim 10^{-3}}$ pc $\mathrm{cm^{-3}}$)的时间变化,表现为一阶、二阶和三阶DM导数的显著测定。我们还注意到频率依赖的DM变化的顺序$\mathrm{10^{-3}~ pc~ cm^{-3}}$,这可能是由于空间的电子密度变化在星际介质。这项研究首次揭示了这个MSP的轨道周期的长期变化。我们调查了可能的原因,并提出,在同伴的引力四极矩的变化可能是负责所观察到的时间变化的轨道周期。
2022-11-25 astro-ph.HE astro-ph.SR
Long-term timing of four millisecond pulsars
我们使用欧洲脉冲星定时阵列网络中的多个望远镜对四个毫秒脉冲进行了定时,PSR J1721-2457,J1745-0952,J1810-2005和J1918-0642,每个脉冲长达10.5年:荷兰的韦斯特博克综合射电望远镜、法国的南凯射电望远镜和英国约德雷尔班克的洛弗尔望远镜。长的时间跨度使我们能够测量J1745-0952和J1918-0642的自行,表明它们的横向速度分别为200(50)和54(7)km/s。我们得到了J1721-2457和J1810-2005的自行上限,这意味着它们的横向速度分别小于140和400 km/s。在所有的情况下,速度都在毫秒级地震的典型范围内。我们目前的脉冲轮廓为每个脉冲星采取的观测在多个频率在350至2600 MHz的范围内,并表明,J1810-2005在这个范围内显示出显着的配置文件的演变。使用我们的多频观测,我们测量了所有四颗恒星的光谱指数,对于J1810-2005,它似乎非常平坦。J1918-0642的通量密度显示出广泛的调制,我们将其归因于折射和衍射闪烁的组合效应。我们讨论了在脉冲星计时阵列中加入J1721-2457或J1918-0642的可能性,发现在未来几年内提高脉冲星计时精度时,加入J1918-0642将是有用的。我们已经搜索了档案光学观测,以发现双星的同伴,但没有发现。然而,我们提供了PSR J 1745 -0952和J 1918 -…
2010-03-01 astro-ph.HE
Discovery, Timing, and Multiwavelength Observations of the Black Widow Millisecond Pulsar PSR J1555-2908
我们报道了PSR J1555-2908的发现,它是一颗5.6小时双星系统中的1.79毫秒射电和伽马射线脉冲星,最小伴星质量为0.052 $M_\odot$。这颗快速而充满活力的($\dot E = 3 \times 10^{35}$ erg/s)毫秒脉冲星在费米LAT巡天观测中首次被发现为伽马射线点源。在费米误差区的陡谱射电点源的引导下,我们用首次发现脉动的绿岸望远镜在820 MHz进行了搜索。最初的无线电脉冲定时观测提供了足够的信息,种子搜索伽玛射线脉动的LAT数据,从中我们得到一个完整的费米任务有效的定时解决方案。除了射电和伽马射线脉动的发现和定时,我们还使用NICER搜索了X射线脉动,但没有检测到显著的脉动。我们还获得了时间序列的r波段测光,表明强烈加热的伴星的脉冲星风。在伴星的下合过程中,被加热的伴星吹出的物质遮蔽了820 MHz的无线电脉冲约10%的轨道,这是其洛希瓣对向角的两倍。
2022-02-10 astro-ph.HE
Pulsar Timing Arrays and their Applications
毫秒脉冲星本质上是非常稳定的时钟,精确测量它们的脉冲周期可以用来研究各种各样的天体物理现象。特别是,定期观测大量毫秒级脉冲星样本,构成脉冲星定时阵列(PTA),可以用作低频引力波的探测器,并建立独立于地球原子时标的时间标准。已经建立了三个主要的定时阵列项目:欧洲脉冲星定时阵列(EPTA)、北美脉冲星定时阵列(NANOGrav)和帕克斯脉冲星定时阵列(PPTA)。详细介绍了PPTA项目的结果,并对PTA项目的未来前景进行了讨论。
2011-01-27 astro-ph.HE
On the evidence for a common-spectrum process in the search for the nanohertz gravitational-wave background with the Parkes Pulsar Timing Array
毫微微赫兹频率的随机引力波背景可以通过一组毫秒脉冲的精确定时来探测。该背景在脉冲到达时间中产生低频噪声,该低频噪声将具有所有雷达共有的特征光谱和明确定义的空间相关性。最近,北美纳赫兹引力波合作天文台(NANOGrav)在其12.5年的数据集中发现了共谱成分的证据。在这里,我们报告的搜索使用的第二次数据发布的帕克斯脉冲星定时阵列的背景。如果我们被迫在两个NANOGrav模型$\unicode{x2014}$之间进行选择,一个具有共谱过程,另一个没有$\unicode{x2014}$,我们发现对共谱过程的强有力支持。然而,在本文中,我们考虑的可能性,分析遭受模型误指定。特别是,我们提出了模拟数据集,包含噪声与独特的频谱,但显示出强有力的证据,一个共同的频谱过程下的标准假设。帕克斯的数据显示,没有明显的证据,或反对,空间相关的引力波背景的海林斯-唐斯签名。假设我们确实观察到了背景的空间不相关成分的潜在过程,我们推断其振幅为$A = 2.2^{+0.4}_{-0.3} \times 10^{-15}$,单位为引力波应变,频率为$1\, \text{yr}^{-1}$。现有数据集和新数据集的扩展和组合将改善确定空间相关性的前景,而空间相关性是声称探测到引力波背景所必需的。
2021-08-11 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
A Multimessenger Search for the Supermassive Black Hole Binary in 3C 66B with the Parkes Pulsar Timing Array
Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute)(马克斯·普朗克引力物理研究所(爱因斯坦研究所));Leibniz Universität Hannover(汉诺威莱布尼茨大学);International Centre for Radio Astronomy Research, Curtin University(科廷大学国际射电天文研究中心);Hunan Normal University(湖南师范大学);Monash University(蒙纳士大学);Australia Telescope National Facility, CSIRO, Space and Astronomy(澳大利亚望远镜国家设施,CSIRO空间与天文部门)
研究利用帕克斯脉冲星计时阵列对3C 66B中的超大质量黑洞双星进行多信使搜索,通过引力波和电磁数据构建联合似然模型,并设定了参数上限。
2026-03-05 astro-ph.HE gr-qc
The International Pulsar Timing Array: A Galactic Scale Gravitational Wave Observatory
毫秒双星惊人的旋转稳定性使它们能够被用作精确的天体时钟。一个阵列的这些天文学家可以利用搜索相关的扰动,在他们的脉冲到达时间,由于引力波。在这里,我描述了必要的观测和分析,以实现这一目标,并提出了全球脉冲星计时社区的努力的概述。由于越来越多的毫秒脉冲星的发现,改进的仪器,和不断增长的观测时间跨度,我们的脉冲星定时阵列实验的灵敏度预计将显着增加,在未来几年内,导致一个引力波检测或非常严格的限制低频引力波源人口在十年结束之前。
2014-10-14 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
Timing of Eight Binary Millisecond Pulsars Found with Arecibo in Fermi-LAT Unidentified Sources
我们提出了八个二进制毫秒双星(MSP)的时间解决方案,发现通过搜索身份不明的费米-LAT源的位置与327 MHz接收器的阿雷西博305米射电望远镜。其中5颗是轨道周期短于8.1小时的“蜘蛛”。其中三个是在“黑寡妇”系统(退化伴星的质量为0.02-0.03太阳质量),一个是在“红背”系统(非退化伴星的质量为$\gtrsim 0.3$太阳质量),一个(J1908+2105)是一个明显的中间地带的情况下,这两个观测类。剩下的三颗恒星都有白矮星伴星和更长的轨道周期。与最初推导的无线电定时解决方案,我们检测到的伽马射线脉动从所有MSP和扩展的定时解决方案,使用光子从完整的费米任务,从而确认这些MSP与费米-LAT源的识别。赤背星的射电辐射在其50%的轨道周期内被遮蔽,这是这类系统的典型特征。其中两颗黑寡妇的射电日食持续了10-20%的轨道,而J1908+2105的日食持续了40%的轨道。我们调查了银河系盘中已知的二进制MSP之间的伽马射线发射和短轨道周期之间的明显联系,并得出结论,选择效应不能被排除的原因。基于这一分析,我们概述了如何在正在进行的和未来的脉冲星搜索中提高新MSP发现的可能性。
2020-12-30 astro-ph.HE
An all-sky search for continuous gravitational waves in the Parkes Pulsar Timing Array data set
我们提出了一个全天空的搜索结果的帕克斯脉冲星定时阵列(PPTA)数据发布1数据集的连续引力波(GW)的频率范围从$5\times 10^{-9}$到$2\times 10^{-7}$赫兹。这种信号可能是由个别超大质量双黑洞系统在合并的早期阶段产生的。我们相位的脉冲星定时阵列数据集形成,为天空上的每个位置,两个数据流,对应于两个GW极化,然后进行最佳的搜索GW信号对这些数据流。由于没有检测到统计学上显著的GW,我们对GW频率范围内的固有GW应变幅度$h_0$设置上限。例如,在$10^{-8}$ Hz下,我们的分析以$95\%$置信度排除了$h_0\geqslant 1.7\times 10^{-14}$信号的存在。我们的新限值比Yardley等人(2010)基于早期PPTA数据集的限值严格约4倍,比最近Arzoumanian等人(2014)论文中报告的限值好2倍。我们还提出PPTA方向灵敏度曲线,并发现,对于天空中最敏感的区域,目前的数据集是敏感的GWs从圆形超大质量的二元黑洞与啁啾质量的$10^{9} M_{\odot}$了约100 Mpc的光度距离。最后,我们设置了一个上限的$4 \times 10^{-3} {\rm{Mpc}}^{-3} {\rm{Gyr}}^{-1}$在$95\%$的置信度附近($z \lesssim 0.1$)超大质量的双黑洞在圆轨道与啁啾质量$10^{1…
2014-09-18 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Timing of the accreting millisecond pulsar IGR~J17511--3057
吸积动力毫秒脉冲星(AMP)的时间分析是探测致密天体物理的有力工具。最近发现的\newigrj是已知的13种AMP中发现的12种。Rossi XTE卫星提供了对源爆发长达25天的观测的广泛覆盖。{Our目的是研究中子星磁场与吸积盘之间复杂的相互作用,确定它们之间的角动量交换。毫秒相干通量调制的存在使我们能够从脉冲到达时间的研究中研究这种相互作用。为了将中子星的自旋频率变化与其他效应区分开来,必须有一套精确的轨道星历。使用定时技术,我们分析了脉冲相位延迟拟合轨道参数的微分修正。为了消除脉冲相位波动的影响,我们采用了已经成功应用于另一个AMP XTE J1807-294的定时技术。{We报告一套精确的轨道星历我们证明伴星是主序星。我们发现脉冲相位延迟波动的特征振幅约为0.05的第一谐波,类似于也观察到的AMP XTE J1814-338的情况下。AMP第二次显示在整个爆发期间检测到三次谐波。第一谐波相位延迟表现出令人困惑的行为,而第二谐波相位延迟表现出明显的自旋上升。此外,第三谐波显示自旋向上,尽管不是非常显著(3 $σ$ c.l.)。还报道了四次谐波的存在。假设二次谐波是中子星自旋频率的良好示踪剂,我们发现该源的平均自旋频率导数为\np{1.65(18)}{-13} Hz s $^{-1}$。(继续...)
2010-10-29 astro-ph.HE
Timing of the accreting millisecond pulsar IGR J17591-2342: evidence of spin-down during accretion
我们报告了吸积毫秒X射线脉冲星IGR J17591-2342的相位相干时序分析,使用中子星内部成分探测器(NICER)在2018年8月15日至2018年10月17日期间爆发的数据。我们得到了一个更新的轨道解的二元系统。我们调查的中子星的自旋频率的演变过程中爆发,报告的自旋频率和自旋频率导数($\dotν \sim -7\times 10^{-14}$ Hz s $^{-1}$)的第一次估计的精细估计,证实独立的基频和它的第一谐波的建模。我们进一步调查的X射线脉冲相位的演变,采用的物理模型,占吸积材料的扭矩以及磁线程的吸积盘的开普勒速度比磁层速度慢的区域。从这个分析中,我们估计了中子星磁场$B_{eq} = 2.8(3)\times10^{8}$ G。最后,我们调查的脉冲轮廓依赖于能量发现,所观察到的行为的脉冲分数振幅和滞后作为能量的函数是兼容的热Comptonisation的软光子发射的中子星帽。
2020-03-11 astro-ph.HE
Is there a spectral turnover in the spin noise of millisecond pulsars?
脉冲星定时阵列提供了一种独特的手段,通过长期测量毫秒脉冲星的脉冲到达时间来探测纳赫兹引力波。经过多年的观测,一些定时阵列脉冲星被低频红噪声所控制,包括可能与脉冲星旋转不规则性有关的自旋噪声。脉冲星定时红噪声的功率谱密度通常用幂律或具有翻转频率的幂律来建模,在翻转频率以下噪声功率谱达到平台。如果毫秒脉冲星的自旋噪声发生了翻转,位于当前和/或未来脉冲星计时测量的观测波段内,那么解析超大质量双星黑洞的引力波背景可能比预计的要容易。此外,光谱周转可以提供有价值的见解中子星物理。在Melatos和Link最近的研究中,作者从第一性原理推导出了中子星核心超流湍流自旋噪声功率谱密度的模型。该模型的特点是光谱周转,这取决于超流体的动力学响应时间和稳态角速度之间的地壳和恒星的核心滞后。在这项工作中,我们使用国际脉冲星定时阵列的第一个数据发布搜索自旋噪声的频谱营业额。通过贝叶斯模型的选择,我们没有发现光谱营业额的证据。分析还表明,J1939+2134、J1024 $-$ 0719和J1713+0747等三个实验室的实验数据更倾向于幂律模型,而不是超流湍流模型。
2020-07-13 astro-ph.HE
Analysis of Multi-Hour Continuous Observations of Seven Millisecond Pulsars
精确的脉冲星计时可用于各种天体物理学测试,从探测引力波到探测星际介质(ISM)的性质。在这里,我们分析了七颗毫秒脉冲星(MSP)连续多小时观测的脉冲星计时残差的噪声贡献。我们目前的闪烁带宽测量样品中的所有MSP,一些第一次,和闪烁时标测量和下限的所有MSP的第一次。此外,我们提出了上限的脉冲相位抖动的贡献,所有MSP的定时残差。这些长时间的观测也使我们能够将色散测量(DM)的变化限制在几个毫秒的时间尺度上。我们发现,在这些时间尺度上研究的任何MSP中没有明显的DM变化。鉴于新的射电望远镜,如加拿大氢强度测绘实验(CHIME),这将是能够时间许多天文学家在很短的时间,每天,我们搜索的时间精度的差异,从连续的TOA和从等效长度的时间不连续的TOA。正如预期的那样,我们发现样本中任何MSP的精度都没有差异。我们得出结论,TOA的变化是一致的预期分解成模板拟合,抖动和闪烁误差。
2020-01-06 astro-ph.HE