X-Ray spectroscopy and timing (XSPECT) experiment on XPoSat -- instrument configuration and science prospects
本文介绍印度 XPoSat 卫星上的 XSPECT 仪器,其利用扫描电荷器件和被动冷却实现软 X 射线长期光谱与计时观测,并展示 0.8–15 keV 能带的初步光谱能力。
2025-05-26 astro-ph.IM
Timing techniques applied to distributed modular high-energy astronomy: the HERMES project
本研究围绕HERMES-TP/SP分布式纳卫星星座项目,详细阐述用于高能暂现源定位的定时技术,定量分析其全天监测能力与伽马射线暴定位精度,为下一代高能全天监测仪发展提供支撑。
2021-01-08 astro-ph.HE astro-ph.IM
Timing analysis techniques at large core distances for multi-TeV gamma ray astronomy
我们提出了一种分析技术,使用广泛的空气淋浴(EAS)的切伦科夫图像的定时信息。我们的重点是在遥远的,或大核心距离伽马射线诱导的阵雨在多TeV的能量。具体而言,结合像素定时信息与改进的方向重建算法,导致角和核心分辨率的改善高达~40%和~ 30%,分别与相同的算法相比,没有使用定时。在10 TeV以上,这导致接近0.05度的角分辨率,以及优于~15 m的核心分辨率。离轴切割后伽马射线接受度与能量有关,其半峰全宽范围为4度至8度。对于离轴高达~6度的簇射方向,通过使用定时信息实现的角分辨率与轴上角分辨率相当,大约为100 TeV。我们在这里描述的望远镜规格和布局是针对10 TeV以上的能量的。然而,只要有合适的望远镜参数,这些方法原则上也可以应用于其他能量。这项研究中研究的5台望远镜单元最初可以为更大的稀疏望远镜阵列铺平道路,以努力将收集面积推到>10平方公里。这些结果突出了“稀疏阵列”方法在有效打开10 TeV以上能量范围方面的潜力。
2011-05-02 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
A Global Prospective of the Indian Optical and Near-Infrared Observational Facilities in the Field of Astronomy and Astrophysics: a review
本文综述了由于光机、电子学和计算机科学领域的最新技术发展而引起的全球地面光学和近红外天体物理观测设施的现代化和发展。哈勃太空望远镜(HST)和斑点和自适应地面成像已经获得了优于0.1角秒角分辨率的图像,使天体在过去二十年中至少接近我们10倍。从光收集的角度来看,近年来,基于最新技术建造大尺寸(孔径超过5米)地面光学和近红外望远镜已经变得经济。因此,目前世界上正在使用几台8-10米口径的地基光学和近红外望远镜进行天体观测,三台25-40米口径的正在设计阶段,一台100米口径的望远镜正在计划制造中。在印度,最大尺寸的光学和近红外望远镜是位于奈尼塔尔Devasthal的现代3.6米望远镜。然而,由于其地理位置,现有的配备现代后端仪器的印度中型望远镜具有全球重要性。最近,印度政府批准了印度参与30米望远镜项目。
2016-07-21 astro-ph.HE astro-ph.IM
Prospects of the search for neutrino bursts from Supernovae with Baksan Large Volume Scintillation Detector
观测银河系超新星爆炸产生的高统计中微子信号是低能中微子天文学的一个主要目标。目前,人们对大型液体闪烁探测器(LLSD)探测核塌缩超新星(ccSN)中各种中微子和反中微子的前景进行了广泛的讨论。其中一个拟议的LLSD是Baksan大容量闪烁探测器(BLVSD)。该探测器将安装在俄罗斯科学院核研究所的Baksan中微子观测站,深度为4800 mw.e.。低能中微子天文学是BLVSD的主要研究方向之一。
2015-08-06 astro-ph.IM physics.ins-det
Prospects for High-Precision Pulsar Timing with the New Effelsberg PSRIX Backend
自2011年初以来,PSRIX后端是Effelsberg 100米射电望远镜的主要脉冲星计时仪器。这种基于ROACH的新系统能够记录高达500 MHz的带宽,远远超过其前身Effelsberg-Berkeley脉冲星处理器(EBPP)。我们回顾了前四年的PSRIX定时数据的33个脉冲星收集的一部分,每月欧洲脉冲星定时阵列(EPTA)的意见。我们描述了自动化的数据分析流水线,ENUGuard,我们开发,以减少这些意见。我们还介绍了TOASTER,EPTA定时数据库用于存储定时结果,处理信息和观测元数据。使用这些新的工具,我们测量的相位平均通量密度在1.4 GHz的所有33个恒星。对于其中的7颗恒星,我们的通量密度测量是有史以来首次报道的值。对于其他26颗恒星,我们将我们的通量密度测量值与先前公布的值进行了比较。通过比较PSRIX数据与EBPP数据,我们发现可实现的信噪比提高约2-5倍,这转化为脉冲到达时间(TOA)精度提高约2-5倍。我们表明,这样的TOA精度的提高将提高随机引力波背景的灵敏度。最后,我们通过观察5 GHz和9 GHz下的几个毫秒周期振荡器(MSP)来展示新PSRIX后端的灵活性。出于我们的检测,我们讨论了潜在的补充现有的脉冲星定时阵列数据集与MSP监测活动在这些频率。
2016-01-22 astro-ph.IM astro-ph.SR
Gravitational wave astronomy with the SKA
在几年到几十年的时间尺度上,引力波(GW)天文学将成为现实。低频率(毫微微赫兹)的全球Ws是通过最稳定的卫星的长期定时观测检测。世界各地的无线电观测站目前正在开展观测方案,以探测全球引力波,并通过国际脉冲星定时阵列项目共享数据集。低频GWs最有可能的来源之一是超大质量黑洞双星(SMBHB),由于大量的双星,或作为连续或突发发射从个别来源作为背景检测。目前还没有发现GW信号,但星系演化模型已经受到严格的限制。SKA将使这项研究取得成果。在本章中,我们将描述如何使用SKA 1定时观测将有助于检测GW,或者可以确认检测,如果第一个信号已经被确定时SKA 1开始观测。我们描述了SKA观测将如何识别GW信号的来源,搜索背景中的各向异性,改进星系演化模型,测试引力理论,并分析SMBHB系统的早期螺旋阶段。我们描述的影响,大量的毫秒恒星被发现的SKA;和观测节奏,观测持续时间,和仪器所需达到必要的灵敏度。我们描述的噪声过程,将影响可实现的精度与SKA。我们假设一个长期的定时方案使用SKA 1-MID阵列,并考虑修改目前的设计的影响。我们描述了使用SKA 1-LOW观测的可能好处。最后,我们描述了GW的检测前景与SKA 1和SKA 2,并结束了GW天文学的期望的描述。
2014-12-31 astro-ph.HE astro-ph.IM
Adventures in Radio Astronomy Instrumentation and Signal Processing
本论文描述了几种用于数字化和处理利用射电望远镜收集的模拟天文信号的仪器的设计和实现。现代射电望远镜具有显著的数字信号处理需求,通常使用在现场可编程门阵列中实现的定制处理引擎来最好地满足这些需求。这些需求基本上源于天文学家希望观察的越来越大的模拟带宽,导致需要实时处理大量数据。我们专注于光谱仪的发展,以改善艾伦望远镜阵列,哈特比斯多克射电天文台望远镜,南赛射电望远镜和帕克斯射电望远镜上的脉冲星科学。我们还介绍了我们进行的实时脉冲星计时仪器的发展工作。本论文中所描述的所有工作都是使用加州大学伯克利分校天文信号处理和电子研究中心(CASPER)开发的通用天文处理工具和硬件进行的。我们成功地在几个望远镜上部署了完全采用CASPER技术建造的仪器,这有助于验证CASPER倡导的射电天文仪器开发方法。
2011-09-02 astro-ph.IM
On The Existence of Planets Around the Pulsar PSR B0329+54
介绍了1968- 2012年使用普希奇诺射电天文台的大扫描天线(102和111 MHz)、喷气推进实验室的DSS 13和DSS 14望远镜(2388 MHz)和卡利亚津射电天文台的64米望远镜(610 MHz)获得的脉冲星PSR B 0329 +54的定时测量结果。在新的纪元,导出了脉冲星的天体测量参数和自转参数。发现了质心定时残差的周期性变化,这可以用一颗行星围绕脉冲星运行来解释,该行星的轨道周期为$P_{1}$ = 27.8 yr,质量\textit{$m_{c}$} sin \textit{i} = 2 $M_{\oplus}$,轨道半长轴$a$ = 10.26 AU。这项研究的结果并没有证实存在一个拟议的第二颗行星的轨道周期$P_{2}$ = 3年。
2017-10-03 astro-ph.IM
A Prospective ISRO-CfA Himalayan Sub-millimeter-wave Observatory Initiative
史密森天体物理天文台(SAO)是天体物理中心的成员。|哈佛大学和史密森尼大学正在与印度空间研究组织(印度空间研究组织)的空间应用中心及其在新成立的印度亚毫米波天文学联盟中的合作伙伴进行讨论,以合作在喜马拉雅山高海拔沙漠建造一个亚毫米波天文学观测台,最初在4 500米的印度天文学观测台Hanle。有两个主要的科学目标。一个是绘制中性碳原子和高能态一氧化碳(CO)分子在银河系大部分地区和选定的外部星系中的分布。这些研究将促进我们对存在于星际介质中的分子氢的理解,但部分被现有的观测所遗漏;并通过多级CO观测来表征银河系范围内的分子云激发条件。恒星形成于分子气体和尘埃的星际云中,这些观测将有助于研究这种分子云的形成和破坏过程以及星系的生命周期。作为第二个目标,该天文台将为全球事件视界望远镜(EHT)网络增加一个新的位置,该网络在喜马拉雅山脉没有一个站。这一增加将提高EHT合成图像的质量,支持更高亚毫米波段的观测,提高其分辨率,改善其动态成像能力,并增加观测活动的天气适应能力。在更广泛的背景下,这种合作可以成为印度和美国天文学界之间更广泛、互利的科学交流的起点,包括未来潜在的EHT空间部分。
2020-11-08 astro-ph.IM
Community Paper on Radio Astronomy Infrastructures
近年来,由于数字技术和处理速度的进步,新技术的发展以及新的强大设施的前景,射电天文学经历了惊人的进步。LOFAR是世界上最大的望远镜,它扩展了低频的经典射电窗口。ALMA开启了毫米波长的新时代,计划中的SKA将彻底改变宇宙科学,远远超出传统天文学的限制。射电天文学研究在分辨率、灵敏度和图像保真度方面取得了飞跃。在德国,社区可以获得一流的设施和培训机会。Effelsberg望远镜仍然是厘米波段射电天文学研究的旗舰,并作为新技术的测试平台,LOFAR显着扩大了德国社区,现在包括六个德国站和一个由GLOW财团协调的LOFAR长期档案。SKA将在未来十年成为一个变革性的天文设施,德国社会期待着广泛参与SKA支持的研究。
2018-02-23 astro-ph.IM
Upgraded antennas for pulsar observations in the Argentine Institute of Radio astronomy
阿根廷射电天文学研究所(IAR)配备了两个单碟30米射电天线,能够在1.4 GHz对南半球的射电和射电瞬变进行日常观测。我们的目标是向国际社会介绍所进行的升级,并表明IAR天文台已成为适合在脉冲星射电天文学的许多领域的调查,如脉冲星定时阵列,有针对性的搜索连续引力波源,监测磁星和毛刺星,以及研究短时间尺度星际闪烁。我们翻新了IAR的两个天线,以实现高质量的定时观测。我们收集了两个天线超过$1\,000$小时的观测数据,以研究它们可以实现的定时精度和灵敏度。本文介绍了IAR射电望远镜的最新进展。给出了毫秒脉冲星J 0 437 $-$ 4715的观测结果,其计时精度优于1~ $μ$ s。我们还介绍了磁星XTE J1810- 197的重新激活的后续工作和最新的测量和监测(2月1日)。Vela脉冲星(J 0835 - 4510)的故障。我们表明,IAR能够在1.4 GHz的无线电频段进行脉冲星监测的时间很长,每天的节奏。这为追求脉冲星科学的几个目标提供了可能性,包括与其他天文台协调多波长观测。特别是,对毫秒脉冲星J 0437 $-$ 4715的观测将增加NANOGrav阵列在其当前盲点的引力波灵敏度。我们还显示了IAR的巨大潜力,研究目标的机会和瞬态现象,如磁星,毛刺,和快速无线电爆发源。
2019-11-27 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.IM
Prospects and Strategies for Detecting Nonlinear Gravitational Wave Burst with Memory from Potential Merger Event SDSSJ1430$+$2303 by Pulsar Timing Arrays
最近在塞弗特1星系SDSSJ 1430 $+$ 2303的光变曲线中观察到的啁啾信号可以用银河系中心的一个后期螺旋式超大质量双星黑洞(SMBBH)系统来解释,该系统将在不久的将来合并(或者可能已经合并)。对于合并SMBBH场景,SDSSJ 1430 $+$ 2303可以是具有记忆(BWM)的非线性引力波(GW)爆发的源,这可以为未来的脉冲星定时阵列(PTA)观测提供有希望的目标。在这项工作中,我们调查的前景,检测从SDSSJ 1430 $+$ 2303由国际PTA(IPTA)和FAST-PTA在未来$5$年的BWM信号。首先提出了搜索该目标信号的策略,包括毫秒级搜索器的选择和观测时间的分配。然后,基于所提出的策略对PTA观测值进行了仿真,得到了考虑SMBBH参数的不确定性以及所选MSP的白噪声和红噪声的情况下,BWM信号的网络信噪比和参数估计误差的概率密度函数。我们的研究结果表明,虽然IPTA可以勉强检测到的BWM在$5$年,快速PTA可以检测到它具有显着更高的置信度。此外,存档的IPTA数据是重要的,在估计合并时间的SMBBH,结合FAST-PTA数据。这项工作可以作为未来PTA观测和SDSSJ 1430 $+$ 2303和类似系统的多信使研究的指导。
2022-04-08 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Gravitational Waves, Extreme Astrophysics, and Fundamental Physics with Precision Pulsar Timing
数十到数百纳秒的精确脉冲星计时可以检测到来自合并星系核心的超大质量双黑洞(SMBBH)的纳赫兹引力波(GW),以及潜在的外来源,如宇宙弦。用于GW天文学的相同计时数据也产生了围绕其他致密物体运行的中子星的精确质量,对核物质状态方程的约束,以及对广义相对论、强等效原理和其他引力理论的精确测试。时间也会导致对光子质量和基本常数变化的严格限制,并可能揭示穿过脉冲星视线的低质量物体(流氓行星,暗物质团块)。数据集还允许模拟星际等离子体中的密度、磁场和湍流。目前正在使用世界上最大的射电望远镜以$\sim$ GHz频率对大约100个毫秒射电望远镜(MSP)进行定时。这些数据集目前代表了约1000个脉冲星年,并将在未来十年急剧增加。这些主题是作为一个关键科学的程序与实现科学的技术要求。
2019-03-22 astro-ph.IM
Timing Calibration of the ANTARES Neutrino Telescope
2008年5月,ANTARES合作完成了在地中海安装中微子望远镜的工作。该探测器由分布在12条线上的近900个光电倍增管(PMT)的三维阵列组成。这些光电倍增管可以收集高能宇宙中微子与探测器周围物质相互作用产生的μ子发射的切伦科夫光。为了推断中微子的轨道方向和进行天文学研究,良好的时间分辨率是至关重要的。在本报告中,我描述了时间校准系统的ANTARES探测器,包括一些测量(在实验室和现场),验证预期的性能。
2009-11-16 astro-ph.HE astro-ph.IM
Why Gravitational Wave Science Needs Pulsar Timing Arrays And Why Pulsar Timing Arrays Need Both Arecibo and the GBT: A Response to the NSF-AST Portfolio Review from the NANOGrav Collaboration
引力波(GWs)是时空中的涟漪,已知存在但尚未被直接检测到。一旦他们成功,任何可行的引力理论的一个关键特征将得到证明,并打开了一扇新的宇宙之窗。GW天文学被命名为新世界,新视野十年报告中的五个关键发现领域之一。脉冲星定时探测GW频率,因此源类,这是无法访问的任何其他检测方法,可以唯一地约束非线性性质的广义相对论。因此,脉冲星计时是一项关键能力,具有自己的发现空间和潜力。实现这一能力需要绿岸望远镜(GBT)和阿雷西博天文台的互补功能。
2012-10-22 astro-ph.IM astro-ph.SR gr-qc
Null-stream pointing with pulsar timing arrays
由于引力波探测技术的全方位性质,以及观测到的信号往往本质上很弱,因此在天空中定位源是引力波天文学中最大的挑战之一。地面探测器可以通过使用探测器网络进行观测来解决指向问题,通过观测整个网络的到达时间来有效地对信号位置进行三角测量。天基探测器将观测在探测器相对于其在天空中的位置移动时持续存在的长寿命源,利用信号的多普勒频移确定天空位置。虽然这些方法提高了探测器或网络的指向能力,但与电磁天文学所期望的标准相比,角分辨率仍然很粗糙。另一种可以用于天空定位的技术是空流指向。在存在多个独立数据流的情况下,在每个数据流中将出现单个引力波天体物理源。将来自多个探测器的信号相互线性组合,我们发现有一个两个参数的系数族可以有效地消除引力波信号;这两个参数是定义源的天空位置的角度。这一技术已在地面干涉观测站网络和6链路空间干涉仪上得到验证。本文推导并推广了脉冲星计时残差的零流指向方法。推导并论证了该方法的基本原理,并分析了在脉冲星定时阵网络中采用多子阵同步方法的必要性。
2016-07-12 astro-ph.IM gr-qc
Prospects for Measuring Planetary Spin and Frame-Dragging in Spacecraft Timing Signals
卫星跟踪涉及向地球发送电磁信号。航天器的轨道和电磁信号本身都受到时空曲率的影响。脉冲的到达时间与当地时钟的滴答声进行比较,以高精度重建卫星的轨道路径,并隐含地测量广义相对论效应。特别是,史瓦西空间曲率(静态)和由于行星自转而产生的坐标系拖曳(静止)会影响卫星的轨道。相对论效应对信号光子路径的主要影响是静态空间曲率引起的Shapiro延迟。我们计算这些影响的一些当前和拟议的空间任务,使用四个维度的哈密顿公式。对于高度偏心的轨道,例如在朱诺号任务和卡西尼号大结局中,相对论效应具有类似踢的性质,如果它们的签名被正确地建模为时间的函数,这可能有利于检测它们。框架拖曳似乎,原则上,朱诺号和卡西尼号可以测量,但伽利略5号和6号不能测量。实际测量需要从牛顿的“前景”(如对航天器轨道和信号传播都有影响的引力四极)中解开框架拖曳。前景问题有待解决。
2017-07-02 astro-ph.EP astro-ph.IM gr-qc
Gravitational Wave Astronomy Using Pulsars: Massive Black Hole Mergers & the Early Universe
引力波(GWs)是爱因斯坦的广义相对论预言的时空结构中的波动。使用一组毫秒级的射电望远镜作为高精度的时钟,这种辐射的纳赫兹波段很可能在未来十年内被直接探测到。奈赫兹频率的巨波可望由大质量黑洞双星系统的合并所发射,也可能由早期宇宙中形成的宇宙弦或超弦所发射。直接探测GWs将打开一扇新的宇宙之窗,并提供电磁观测无法获得的天体物理信息。在本文中,我们描述了低频GWs的潜在来源,以及通过脉冲星计时探测和利用GWs所需的现状和关键进展。
2009-02-17 astro-ph.CO astro-ph.IM
Astronomia ex machina: a history, primer, and outlook on neural networks in astronomy
University of Hertfordshire(赫特福德大学)
本文回顾了神经网络在天文学中从多层感知器到生成式深度学习的三次发展浪潮,并展望第四次浪潮,主张天文学界协作开发开源、经天文应用微调的类GPT基础模型,以充分利用海量多模态天文数据推动前沿研究。
2023-05-12 astro-ph.IM cs.LG
Data analysis challenges in transient gravitational-wave astronomy
引力波是爱因斯坦的广义相对论预言的时空动力学的辐射解。世界范围内的一系列大规模和高灵敏度的干涉探测器不断仔细检查当地时空的几何形状,希望能探测到偏离,这将是来自遥远天体物理源的撞击引力波的信号。寻找隐藏在非平稳和非高斯仪器噪声中的罕见和微弱的引力波信号是一个特别具有挑战性的问题。我们将概述Virgo(欧洲)和LIGO(美国)迄今为止获得的数据分析技术和相关观测结果,以及这些探测器即将推出的高级版本所提供的前景。
2013-03-03 astro-ph.IM gr-qc physics.data-an
Nanohertz Gravitational Wave Astronomy during the SKA Era: An InPTA perspective
脉冲星计时阵列实验对毫秒级恒星的几十年观测,是发现纳赫兹随机引力波背景的开端。本文介绍了印度脉冲星定时阵列(InPTA)的实验,它采用了升级的巨型米波射电望远镜(uGMRT)的时间毫秒脉冲星的合奏,为此目的。我们强调InPTA的观测策略和分析方法,这是相关的未来PTA实验与更敏感的平方公里阵列(SKA)望远镜。我们表明,InPTA独特的多子阵列多频带宽带频率覆盖为PTA天线提供了前所未有的精度的色散测量估计,例如,PSR J1909-3744约为2 x 10{-5} pc-cm{-3}。配置SKA-low和SKA-mid分别为两个和四个子阵列,结果表明,使用类似于InPTA所追求的观测策略,对于SKA-mid和SKA-low望远镜分别需要每历元约26和7小时的62颗恒星的较大样本,可以实现相当的精度。我们还回顾了正在进行的努力,以开发PTA相关的广义相对论的结构,将需要从孤立的超大质量黑洞二元系统,如耀变体OJ 287搜索纳赫兹引力波。在即将到来的SKA望远镜、30米望远镜和下一代事件视界望远镜时代,这些努力应该与追求持久的多信使引力波天文学有关。
2022-07-13 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
Prospects for Taiji to detect a gravitational-wave background from cosmic strings
本文研究太极天基引力波探测器探测宇宙弦引力波背景的能力,通过模拟数据和贝叶斯参数估计,表明其精度比NANOGrav 15年数据高一个数量级,可作为脉冲星计时阵列的补充工具。
2024-03-13 astro-ph.CO astro-ph.IM gr-qc
Opening the Black Box: What Neural Networks Learn from Pulsar Timing Array Data
Institute of Astronomy, University of Cambridge(剑桥大学天文学研究所);Instituto de Estructura de la Materia (IEM), CSIC(西班牙国家研究委员会物质结构研究所);Department of Physics and Astronomy, University of Texas Rio Grande Valley(德克萨斯大学里奥格兰德河谷分校物理与天文系)
本研究采用脉冲星计时阵列(PTA)玩具模型,解释基于模拟的推理(SBI)方法如何及在何种情况下可改进引力波背景各向异性的经典探测统计量,助力理解神经网络从PTA数据中学习的机制。
2026-10-09 astro-ph.CO astro-ph.IM
Primary gamma ray selection in a hybrid timing/imaging Cherenkov array
本文系统地研究了用于混合成像/定时切伦科夫观测的混合重建技术。这种类型的混合阵列将在用于甚高能伽马射线天文学(>30 TeV)的TAIGA伽马观测站实现。其目的是将具有成本效益的定时阵列技术与成像望远镜相结合。这两种技术的混合操作可以导致开发大面积阵列的相对便宜的方式。研究了两种类型的模拟数据的伽马事件选择的联合方法:从望远镜的图像参数,从定时阵列重建的簇射参数。揭示了要组合的成像参数和簇射参数的最佳集合。计算了宇宙线背景抑制因子随距离和能量的变化。最佳的选择技术导致宇宙射线背景抑制约2个数量级的距离高达450米的能量大于50 TeV。
2017-02-24 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.data-an
The Ghana Radio Astronomy Observatory
Ghana Radio Astronomy Observatory(加纳射电天文台);Ghana Space Science and Technology Institute(加纳空间科学与技术研究所);University of California, Santa Cruz(加州大学圣克鲁兹分校);Kwame Nkrumah University of Science and Technology(克瓦米·恩克鲁玛科技大学);South African Radio Astronomy Observatory(南非射电天文台)
几内亚比绍射电天文台将退役卫星天线改造为具备VLBI能力的射电望远镜,实现了高效率观测和全球天文网络的贡献。
2026-01-15 astro-ph.CO astro-ph.IM
NANOGrav Education and Outreach: Growing a Diverse and Inclusive Collaboration for Low-Frequency Gravitational Wave Astronomy
新的引力波天体物理学领域需要越来越多的学生和研究人员具有独特的跨学科技能。它还提供了一个机会,从零开始建立一个多元化,包容性的天文学社区。我们描述了北美纳赫兹天文台的引力波(NANOGrav)NSF物理前沿中心,以促进这种增长,涉及学生在各个层次的低频引力波天体物理与脉冲星定时阵列(PTA)和建立合作政策,确保广泛参与不同群体的努力。我们描述和说明这些技术对我们的合作的影响,作为其他分布式协作的案例研究。
2019-07-17 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.ed-ph
The Science of Fundamental Catalogs
本文讨论了天体测量星表的科学、目前的应用以及在基础天文学、天体物理学和引力物理学方面取得进展的前景。我们讨论了基本目录的概念,它们的实际实现,和未来的前景。特别注意的是支付给天体物理实现的目录,如奥尔特常数的测量,长期像差和视差,和asteroseismology。我们还考虑了利用引力物理学中的基本星表来检验广义相对论和探测宇宙学起源的超长引力波。
2021-01-16 astro-ph.IM gr-qc
Constraints On The Dynamical Environments Of Supermassive Black-hole Binaries Using Pulsar-timing Arrays
我们介绍了一种技术的引力波分析,高斯过程回归是用来模拟应变谱的随机背景,使用人口合成模拟。这导致了对天体物理参数的直接贝叶斯推断。对于PTAs具体来说,我们插值超大质量黑洞二元环境的参数空间,包括3体恒星散射,和不断变化的轨道偏心率。我们说明了我们的模拟数据的方法,并评估与NANOGrav 9年数据发布类似的数据推断的前景。
2017-05-05 astro-ph.GA astro-ph.IM gr-qc
Neutron Star Astronomy with the E-ELT
到目前为止,已经在光学波长上识别出了24颗不同类型的孤立中子星(INS),从经典的射电望远镜到更奇特的物体,如磁星。在过去的20年里,由于现代技术望远镜的部署,特别是HST,还有NTT以及后来的VLT等8 m级望远镜,大多数识别都得到了实现。更大的识别率增加了光学观测对惯性导航系统天文学多波长方法的影响因素,为在其他波长尚不可能进行的研究提供了令人感兴趣的可能性。随着HST即将退役,8 m级望远镜将承担起将中子星光学天文学带入一个新时代的任务,这个新时代的特征是一代超大望远镜(ELT)的出现,如欧洲ELT(E-ELT)。这将标志着该领域的一个重大进步,使人们能够识别更多的INS,其中许多来自未来无线电和X射线巨型结构设施(如SKA和IXO)的后续观测。此外,E-ELT将使进行观测成为可能,如定时,光谱学和偏振测量,这仍然是对8米级望远镜的挑战,并且在许多方面对于研究中子星内部及其磁层的结构和组成至关重要。在这篇文章中,我简要总结了INS光学观测的现状,描述了E-ELT的主要科学目标,以及它们对中子星物理的影响。
2010-08-30 astro-ph.HE astro-ph.IM
Characterizing the effects of pulse shape changes on pulsar timing precision
本文提出表征脉冲星脉冲形状变化(抖动)的技术,并量化其对到达时间估计的影响,以提升计时精度,服务引力波天文学。
2024-11-04 astro-ph.HE astro-ph.IM
The SKAO Pulsar Timing Array
Centre for Astrophysics and Supercomputing, Swinburne University of Technology(斯威本科技大学天文物理与超算中心);Australian Research Council Centre of Excellence for Gravitational Wave Astronomy (OzGrav)(澳大利亚研究理事会引力波天文学卓越中心);International Centre for Radio Astronomy Research, Curtin University(科廷大学国际射电天文研究中心);Laboratoire de Physique et Chimie de l’Environnement et de l’Espace, Université d’Orléans / CNRS(奥尔良大学/法国国家科学研究中心环境空间物理化学实验室);Observatoire Radioastronomique de Nançay, Observatoire de Paris, Université PSL, Université d’Orléans, CNRS(南希射电天文台,巴黎天文台,PSL大学,奥尔良大学,法国国家科学研究中心);Shanghai Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院上海天文台);Data Institute of Fundamental Research, II Homi Bhabha Road(基础数据研究所);Max-Planck-Institut für Radioastronomie(马克斯·普朗克射电天文研究所)
SKAO脉冲星定时阵列旨在利用高灵敏度望远镜提升纳赫兹引力波探测能力,通过高精度脉冲星定时研究引力波背景及源。
2025-12-18 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
Pulsar timing and polarimetry: results and perspectives
本文全面综述了脉冲星计时与偏振测量领域的研究现状,重点介绍了多个国际PTA合作组织在探测nHz引力波随机背景方面的最新进展,并回顾了基于脉冲星数据对标量超轻物质的约束,探讨了其在基础物理和宇宙学中的应用前景。
2025-01-31 astro-ph.CO astro-ph.IM
Comment on ''Quantum sensor networks as exotic field telescopes for multi-messenger astronomy''
本文指出Dailey等人的工作忽略了普通物质对二次相互作用标量波的反作用,考虑该效应会导致标量波在地球表面被强烈屏蔽并延缓其在星际介质中的传播,从而使时钟网络探测失效并阻碍多信使天文学。
2021-12-17 astro-ph.IM gr-qc hep-ph