The MeerKAT Pulsar Timing Array: First Data Release
我们目前的第一个2.5年的数据从MeerKAT脉冲星定时阵列（MPTA），MeerTime的一部分，MeerKAT大型调查项目。MPTA的目标是精确测量南半球可见的88个脉冲星的集合的脉冲到达时间，目的是作为国际脉冲星定时阵列的一部分，为搜索、探测和研究毫微微赫兹频率的引力波做出贡献。该项目使用MeerKAT望远镜，并使用L波段接收器以两周的典型观测周期运行，该接收器记录856-1712 MHz的数据。我们提供了一个全面的描述的观测系统，软件和管道使用和开发的MeerTime项目。作为本次数据发布的一部分，提供的数据产品来自于2019年2月至2021年10月MeerTime计划开始期间至少进行了$30$观测的78个卫星。这些包括子频带和频带平均到达时间，以及初始定时星历，噪声模型和用于导出脉冲到达时间的频率相关标准模板（肖像）。考虑到数据中检测到的噪声过程后，频率平均残差的$67$的频谱实现了均方根残差精度为$< 1 μ\rm{s}$。我们还提出了一种新的时钟校正波形的恢复完全从脉冲星定时残差，并探索到国际脉冲星定时社区感兴趣的初步研究结果。到达时间，标准和完整的斯托克斯参数校准脉冲星定时档案是公开的。
2022-12-09 astro-ph.HE astro-ph.IM
Detecting nanohertz gravitational waves with pulsar timing arrays
作为对地面激光干涉仪的补充，正在进行脉冲星定时阵列实验，以寻找纳赫兹引力波。利用世界上最强大的射电望远镜，三个主要的国际合作已经收集了数十毫秒射电星的$\sim$ 10年高精度计时数据。本文综述了脉冲星计时实验、纳赫兹范围内的引力波探测以及各种计时阵列项目的最新成果。
2015-09-22 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Novel Physics with International Pulsar Timing Array: Axionlike Particles, Domain Walls and Cosmic Strings
在NANOGrav之后，IPTA合作也报告了随机引力波背景的强有力证据。这一暗示对基础物理学有着非常重要的意义。利用IPTA最近公布的第二批数据，我们试图寻找光的新物理信号。并对可听轴子、畴壁和宇宙弦模型给出了新的约束。我们发现，对应于衰变常数$F\approx5\times10^{17}$ GeV和轴子质量$m_a\approx2\times10^{-13}$ eV从NANOGrav数据的最佳拟合点被排除由IPTA在超过$2σ$置信水平。固定耦合强度$λ=1$，我们得到了$Z_2$对称性破缺尺度$η>135$ TeV的一个$2σ$下界.有趣的是，我们在$1σ$置信水平上对宇宙弦张力$\mathrm{log}_{10}\,Gμ=-8.93_{-0.06}^{+0.12}$给出了很强的限制。利用贝叶斯因子规则，我们发现IPTA数据分别对不相关的共同幂律（CPL）模型比可听轴子、域壁和宇宙弦具有中等、强烈和不确定的偏好。这意味着目前的观测很难将CPL与宇宙弦区分开来，需要更多高精度的脉冲星计时数据来提供潜在物理的新线索。
2022-03-21 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
The Benefits of VLBI Astrometry to Pulsar Timing Array Searches for Gravitational Radiation
精确的天体测量是成功的脉冲星计时活动的一个组成部分。天体测量参数通常通过将它们作为定时模型的参数拟合到一系列脉冲到达时间（TOA）来获得。在几年的时间跨度内测量到微秒精度的TOA可以产生亚毫弧秒精度的位置测量。然而，如果脉冲星显示出任何红色自旋噪声，则基于时间的天体测量可能会产生偏差，这可以与随机引力波背景产生的红色噪声信号进行比较。我们研究了不同光谱类型的噪声是如何被定时模型吸收的，从而导致天体测量参数的显著估计误差。我们发现，常用的技术，在红噪声（Cholesky白化）的存在下，防止噪声吸收到定时模型非常好，如果观测的时间基线超过几年，但不足以处理较短的脉冲星数据集。脉冲星优化的甚长基线干涉测量（VLBI）不依赖于定时，能够提供精确到高精度定时所需的亚毫角秒水平的位置估计。我们计算了国际天体参考系和脉冲星时间框架之间的必要转换，并定量讨论了未来几年转换将如何改进。我们发现，将VLBI天体测量到的定时模型的恒星，只有几年的定时数据存在将导致更现实的评估红自旋噪声，并可以提高幅度的引力波签名后拟合定时残差的20倍或更多。
2013-12-10 astro-ph.HE astro-ph.IM
Characterising gravitational wave stochastic background anisotropy with Pulsar Timing Arrays
探测随机引力波背景，特别是来自单个不可分辨的超大质量黑洞双星系统的辐射，是脉冲星定时阵列的主要目标之一。在假设背景辐射是各向同性的情况下，对这些信号设定了越来越严格的上限。然而，可能存在一定程度的各向异性，并且在不同角度尺度下的功率的表征携带重要信息。我们表明，各向同性背景的标准分析可以概括在一个概念上简单的方式的情况下，一般各向异性的背景辐射分解成多极矩的天空上的引力波功率的角分布。我们引入了广义重叠减少函数的概念，该函数考虑了各向异性多极子对脉冲星定时阵列定时信号的相关性的影响。在搜索以通用各向异性为特征的信号时，广义重叠减少函数起到用于各向同性辐射的所谓的海林斯和唐斯曲线的作用。我们计算的一般水平的各向异性和脉冲星定时阵列配置的广义重叠减少功能。我们还提供了一个数量级的各向异性的水平，可以预期在超大质量黑洞二元系统产生的背景估计。
2013-09-07 astro-ph.HE gr-qc
From Spin Noise to Systematics: Stochastic Processes in the First International Pulsar Timing Array Data Release
我们分析了49个脉冲星的随机特性，包括第一个国际脉冲星定时阵列（IPTA）的数据发布。我们使用贝叶斯方法，进行模型选择，以确定在每个脉冲星的随机信号的最佳描述。除了自旋噪声和色散测量（DM）的变化，这些模型可以包括一个单一的观测系统，或频带的独特的定时噪声。我们表明，改进的无线电频率覆盖范围和存在重叠的数据从不同的观测系统在IPTA数据集，使我们能够分离系统和频带相关的影响，更大的功效比在个人PTA数据集。例如，我们表明，PSR J1643 $-$ 1224，除了DM的变化，显着的频带相关的噪声，是在PTA之间的相干，我们解释为来自电离星际介质中的时变散射或折射。如果不能对这些不同的贡献进行适当的建模，可能会极大地改变对残差中观察到的随机信号的天体物理学解释。在某些情况下，自旋噪声信号的谱指数可以从1.6到4不等，这取决于模型，这对脉冲星对随机引力波（GW）背景的长期敏感性有直接影响。然而，通过使用更合适的模型，我们可以大大提高脉冲星对GW的灵敏度。例如，与仅包括DM变化和自旋噪声的模型相比，在PSR J0437 $-$ 4715数据集中包括系统和频带相关信号将基准GW背景的上限提高了$\sim 60\%$。
2016-02-16 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
The Parkes Pulsar Timing Array Project
“脉冲星定时阵列”（PTA），其中一个大样本的观测分布在天球上的脉冲星相结合，允许调查“全球”的现象，如背景的引力波或不稳定的原子时标，产生相关的定时残差阵列的脉冲星。帕克斯脉冲星定时阵列（Parkes Pulsar Timing Array，PPTA）是基于帕克斯64米射电望远镜观测的PTA概念的实现。在50厘米（~700兆赫）、20厘米（~1400兆赫）和10厘米（~3100兆赫）三个无线电频段上观测了20毫秒射电星的样本，观测间隔为2 - 3周。2005年初开始进行定期观察。本文介绍了PPTA观测和数据处理的系统，包括定标和定时分析。讨论了观测系统、观测参数和分析方法的选择策略。提供了2005年3月至2011年3月期间三个波段的PPTA数据结果。对于20个频率计中的10个，在拟合脉冲频率及其一阶时间导数后，最佳频带的均方根定时残差小于1微秒。在大约一半的样本中检测到显著的“红色”定时噪声。我们讨论了这些结果对未来项目的影响，包括国际脉冲星定时阵列（IPTA）和基于平方公里阵列的PTA。我们还提出了一个“扩展PPTA”的数据集，结合PPTA数据与早期的Parkes定时数据，这些卫星。
2012-10-23 astro-ph.HE astro-ph.IM
The Indian Pulsar Timing Array Data Release 2: I. Dataset and Timing Analysis
本文介绍了InPTA第二次数据发布，包含对27颗IPTA毫秒脉冲星长达7年的双频观测数据，通过重新处理提供了高精度色散量度估计，有望提升未来纳赫兹引力波搜索的灵敏度。
2025-06-20 astro-ph.HE astro-ph.IM
Search for an isotropic gravitational-wave background with the Parkes Pulsar Timing Array
本研究利用帕克斯脉冲星计时阵列18年数据，在30颗毫秒脉冲星中探测到共同谱噪声过程，并发现其空间相关性与引力波背景一致（误报概率约0.02），证实了南天脉冲星数据在国际脉冲星计时阵列中的重要性。
2023-06-28 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The North American Nanohertz Observatory for Gravitational Waves
北美纳赫兹引力波观测站（NANOGrav）是一个研究人员的合作项目，他们积极利用北美射电望远镜通过脉冲星计时来探测和研究引力波。为了实现这一目标，我们定期使用阿雷西博望远镜和绿岸望远镜观测毫秒引力波（MSP），并开发和实施新的仪器和算法，用于搜索和观测引力波，计算到达时间，理解和校正我们数据中的传播延迟和噪声源，以及检测和表征各种引力波源。我们与国际脉冲星定时阵列（IPTA）的同事合作开展这些活动。我们还教育各级学生和公众关于通过脉冲星计时探测和研究引力波。
2013-10-02 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
A simple, flexible method for timing cross-calibration of space missions
Saitama University（埼玉大学）；Ehime University（爱媛大学）；NASA Goddard Space Flight Center（美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心）；RIKEN Nishina Center（理化学研究所仁科加速器研究中心）；Tokyo University of Science（东京科学大学）；Tor Vergata University of Rome（罗马托尔维加塔大学）；University of Maryland, Baltimore County（马里兰大学巴尔的摩县分校）；Rikkyo University（立教大学）；Kanazawa University（金泽大学）；RIKEN Pioneering Research Institute（理化学研究所先锋研究本部）；New York University Abu Dhabi（纽约大学阿布扎比分校）
本文提出了一种简单灵活的方法，用于空间任务中定时交叉校准，通过模拟地心TOAs并重新拟合定时模型，验证了不同历法下TOA的一致性，并发布了相关工具和数据库。
2026-01-07 astro-ph.HE astro-ph.IM
The Gravitational Wave Background from Massive Black Hole Binaries in Illustris: spectral features and time to detection with pulsar timing arrays
全世界的脉冲星定时阵列（PTA）都在使用毫秒级脉冲星的惊人一致性来测量来自（超级）大质量黑洞（MBH）双星的低频引力波。我们使用全面的MBH合并模型的基础上宇宙学流体动力学模拟来预测的随机引力波背景（GWB）的频谱。我们使用来自欧洲、NANOGrav、Parkes和国际PTA（IPTA）的实时到达时间（TOA）规范来计算在广泛的模型参数范围内检测GWB的实际时间。除了探索参数空间的环境硬化过程（特别是：恒星散射效率），我们已经扩大了我们的模型，包括偏心二进制的演变，可以有很强的影响GWB频谱。我们的模型表明，强大的恒星散射和高特征偏心率提高GWB应变振幅附近的PTA敏感的“甜蜜点”（附近的频率$f = 1 \, \mathrm{yr}^{-1}$），在这些情况下，略有改善检测前景。虽然GWB $amplitude$是宇宙学和环境参数之间的退化，在低频率（$f \lesssim 0.1 \, \mathrm{yr}^{-1}$）的光谱周转的位置是强烈的环境耦合的指示。在高频（$f\gtrsim 1 \, \mathrm{yr}^{-1}$），GWB谱指数可以用来推断源的数量密度和可能的偏心率分布。即使合并模型使用悲观的环境和偏心率参数，如果目前的PTA扩张速度继续下去，我们发现，国际PTA是很有可能在大约10年内进行检测。
2017-05-31 astro-ph.HE
Single-Source Gravitational Wave Limits from the J1713+0747 24-hr Global Campaign
在24小时内进行的密集、连续的脉冲星定时观测提供了一种探测10微赫兹至20毫赫兹的中间引力波（GW）频率的方法。欧洲脉冲星定时阵列（EPTA）、北美纳赫兹引力波观测站（NANOGrav）、帕克斯脉冲星定时阵列（PPTA）和联合国际脉冲星定时阵列（IPTA）都使用毫秒脉冲星观测来检测或限制通常在纳赫兹频率的引力波。在IPTA的九望远镜24小时全球运动的毫秒脉冲星J1713+0747的情况下，GW限制在中频制度可以产生。在观测过程中，色散测量的变化可以忽略不计，这使得定时残差中的红噪声最小化，从而限制了由于单个源而导致的来自GW的任何贡献。在10 $^{-5}$ Hz时，脉冲星方向GW源的95%应变上限为10 $^{-11}$。
2016-08-20 astro-ph.HE astro-ph.IM
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 Indian Pulsar Timing Array: First data release
我们提出的脉冲到达时间和高精度的色散测量估计的14毫秒双星同时观察到的300-500 MHz和1260-1460 MHz的频带使用升级的巨型米波射电望远镜（uGMRT）。这些数据跨越了3.5年（2018-2021年）的基线，是印度脉冲星定时阵列合作提供的第一个官方数据发布。这一数据的发布为研究低射频下的星际介质效应及其对脉冲星定时阵列实验定时精度的影响提供了一个独特的机会。除了使用窄带和宽带定时技术获得的色散测量时间序列和脉冲到达时间之外，我们还提出了所选脉冲的色散测量结构函数分析。我们正在进行的调查有关的频散措施的频率依赖性进行了讨论。根据对五个毫秒级双星的初步分析，我们在色散测量中没有发现任何决定性的色度证据。本文首次介绍了常规双频同步观测资料。这一独特的特征使我们获得了迄今为止对我们样本的一个子集的最高精度的离散度估计。在波段3和波段5中同时进行多波段uGMRT观测对于高精度色散测量估计以及在不久的将来将来自各种脉冲星定时阵列联盟的数据组合在一起以扩大整体频率覆盖范围的前景至关重要。在这项工作中提出的部分数据预计将被纳入即将发布的国际脉冲星定时阵列的第三次数据。
2022-10-25 astro-ph.HE astro-ph.IM
Probing circular polarization in stochastic gravitational wave background with pulsar timing arrays
我们利用脉冲星定时阵列研究了在随机引力波背景中圆偏振的可探测性，这些背景来自于不同的源，如早期宇宙中的超大质量黑洞双星、宇宙弦和暴胀。计算了圆偏振随机引力波背景的广义重叠约化函数。我们发现在各向同性的背景下，圆偏振不能被检测到。然而，在各向异性的引力波背景下，有机会观察到圆偏振。我们还展示了如何从非极化的引力波中分离极化的引力波。
2015-12-30 astro-ph.HE gr-qc
Precision Timing of PSR J0437-4715 with the IAR Observatory and Implications for Low-Frequency Gravitational Wave Source Sensitivity
虽然需要对天空中许多$\lesssim1~μ$级的高精度射电望远镜进行观测，以检测和表征低频引力波（GW）的随机背景，但对单个GW源的灵敏度需要更高的定时精度。阿根廷射电天文学研究所（IAR; Instituto Cristino de Radioastronomía）已经开始观测已知最亮的毫秒脉冲星，J 0437 $-$ 4715。尽管这两个天线比以前用于脉冲星定时阵列（PTA）科学的其他单碟望远镜要小，但IAR每天监测这颗脉冲星的能力加上脉冲星的亮度允许高精度的脉冲到达时间测量。虽然该设施的升级目前正在进行中，但我们表明，超出当前计划的适度改进将为IAR提供对这颗脉冲星无与伦比的灵敏度。对单个GW源的最严格上限来自北美纳赫兹引力波观测站（NANOGrav）。PSR J 0437 $-$ 4715的观测结果将显著提高NANOGrav在天空中的“盲点”的灵敏度，目前正在观察到较少的恒星。随着国家的最先进的仪器安装，我们估计该阵列的灵敏度将提高$\approx$ 2-4的一个因素，超过10年的20%的天空与列入这个脉冲星相比，静态版本的PTA在NANOGrav的最新限制。更适度的仪器导致因子$\approx$ 1.4-3。我们确定了其他四个候选人作为合适的PTA工作包括。考虑到潜在的可实现的敏感性，国际优惠贸易协定的努力也将受益于纳入这些数据。
2021-05-31 astro-ph.HE astro-ph.IM
Searching For Anisotropic Gravitational-wave Backgrounds Using Pulsar Timing Arrays
我们提出了模拟注射测试的第一个贝叶斯搜索管道能够调查的角度结构的引力波（GW）背景影响脉冲星信号的结果。来自许多nHz频率的吸入超大质量黑洞双星的非相干叠加的GW的随机背景可能是脉冲星定时阵列（PTA）可检测到的主要GW信号。即使人们可能期望由高红移宇宙学源群组成的背景是相当各向同性的，偏离各向同性可能表明局部GW热点或GW功率角分布中某种形式的连续各向异性。GWB会导致脉冲星信号的到达时间偏差，这些脉冲星信号在分离的脉冲星之间是相关的。在各向同性的背景下，这种互相关遵循一种独特的关系，称为海林斯和唐斯曲线，它只取决于两颗恒星的角间距。如果背景是各向异性的，则互相关是不同的，但是是可预测的，并且还取决于散射体的绝对位置。通过模拟包含GWB与各种各向异性配置的数据集，我们已经探索了使用不久的将来的数据约束各向异性的前景。我们发现，在中等到高信噪比的假设各向同性不再是一个适当的描述模拟的背景。此外，我们可以恢复注入的各向异性的性质在贝叶斯参数估计搜索，并提出了一个先验的各向异性搜索空间的动机的物理性的隐含分布的来源。
2013-07-19 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
The MeerTime Pulsar Timing Array -- A Census of Emission Properties and Timing Potential
MeerTime是一个为期五年的大型调查项目，旨在用MeerKAT（南非平方公里阵列的64个碟形天线的前身）对卫星进行计时。该方案的科学目标包括高精度（< 1 $μ$ s）计时毫秒级脉冲星，以研究银河系毫秒级脉冲星群，并为全球利用国际脉冲星计时阵列探测纳赫兹引力波的努力作出贡献。为了规划剩余的计划并最有效地利用分配的时间，我们使用MeerKAT“L波段”接收器对MeerKAT可见的189个MSP进行了初步普查，并在这里介绍了它们的色散测量，偏振剖面，偏振分数，旋转测量，通量密度测量，光谱指数和定时潜力。由于所有这些观测都是用同一台仪器进行的（它使用相干去色散、干涉偏振校准技术和统一的通量尺度），它们为人口研究提供了极好的资源。我们使用宽带脉冲画像作为每个MSP的定时标准，并证明MeerTime脉冲星定时阵列（MPTA）已经可以为IPTA做出重大贡献，因为它目前在89个MSP上实现了优于1 $μ$ s的定时精度（以每两周的节奏观察）。到2024年7月结束最初的五年MeerTime计划时，MPTA将在全球探测引力波背景的努力中发挥极其重要的作用，其对探测统计数据的贡献可与其他长期计时计划相媲美。
2022-04-08 astro-ph.HE
Long-term Timing Results of Ecliptic Pulsars Observed with I-LOFAR
利用I-LOFAR对七颗黄道脉冲星进行2-3年观测，通过高精度计时测量DM变化，揭示太阳风影响，并报告脉冲消零和DM色散性证据，展示低频单站潜力。
2025-05-14 astro-ph.HE astro-ph.IM
FrankenStat I: a New Approach to Pulsar Timing Array Data Combination
Oregon State University（俄勒冈州立大学）；Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik (Albert-Einstein-Institut)（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）；Vanderbilt University（范德堡大学）
FrankenStat I提出了一种新的脉冲星定时阵列数据结合方法，通过非相干交叉相关分析提高数据处理效率，实现快速且高效的全数据结合。
2025-12-16 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
Harmonic space analysis of pulsar timing array redshift maps
基于标准的宇宙微波背景技术，提出了一种新的处理脉冲星定时阵列对引力波背景响应的角度信息的框架。我们计算了在地球上产生的全天空引力红移图的角功率谱，包括单个明亮的引力辐射源和统计各向同性的非偏振高斯随机引力波背景。角功率谱是Hellings & Downs曲线的谐波变换。我们使用功率谱来检查在这两种情况下的Hellings & Downs曲线的预期方差。最后，我们讨论了脉冲星定时阵列对角功率谱的敏感程度，发现功率谱的敏感性主要由引力红移图的四极各向异性决定。
2017-01-16 astro-ph.CO astro-ph.HE
Multi-messenger approaches to binary supermassive black holes in the "continuous-wave" regime
脉冲星计时阵列对轨道间距<< 1pc的超大质量黑洞（SMBH）双星的引力波十分敏感。目前，这类系统的观测资料很少，尽管它们是研究星系演化、合并动力学和活跃核形成的核心人物。我们回顾了通过电磁辐射过程探测SMBH双星的前景，这些过程被认为与星系合并和后期双星演化有关。然后，我们讨论了这些系统的联合脉冲星定时和电磁研究的科学目标，包括促进二进制参数估计，确定星系主机的引力波发射器，并合并动力学和宇宙学的相关研究。使用即将到来的高精度定时阵列与国际脉冲星定时阵列和平方公里阵列，结合正在进行的电磁观测活动，以确定活跃的SMBH双星，在不久的将来为多信使天体物理学提供了大量的可能性。
2013-08-20 astro-ph.CO astro-ph.HE
MeerTime - the MeerKAT Key Science Program on Pulsar Timing
MeerKAT望远镜以其大收集面积和孔径效率的独特组合为射电脉冲星计时科学提供了一个绝佳的机会（有效区域$\sim$ 7500 m $^2$），系统温度（$T<20$ K），高转换速度（1-2度/秒）、大带宽（在20厘米波长处为770 MHz）、南半球位置（纬度$\sim -30^\circ$）和形成多达四个子阵列的能力。MeerTime项目是由一个国际财团在MeerKAT阵列上开展的一项为期五年的计划，该项目将定期对1000多个射电望远镜进行计时，以进行相对论引力测试，在毫秒射电望远镜的计时残差中寻找由超大质量黑洞双星引起的引力波信号，通过脉冲星故障监测计划探索中子星的内部，探索双星的起源和演化，监测居住在球状星团中的双星群，并监测射电磁星。除了这些主要方案外，还将监测1 000多名难民的抵达时间，并立即公布数据。MeerTime pulsar后端包括两台服务器级机器，每台机器拥有四个图形处理单元。最多可同时相干地对四个相干相干体进行解色散，色散测量值超过1000 pc cm $^{-3}$。所有数据将以psrfits格式提供。MeerTime后端将能够产生相干去色散滤波器组数据，用于对球状星团核心中的多个脉冲星进行定时，这对捆绑阵列波束的脉冲星搜索很有用。所有MeerTime数据最终将供公众使用，任何发布的结果将包括结果中使用的到达时间和配置文件。
2018-03-18 astro-ph.HE astro-ph.IM
Gravitational Waves from Domain Walls in Pulsar Timing Array Datasets
我们提出了一个独立于模型的搜索宇宙畴壁（DW）的引力波背景在NANOGrav 12.5年的数据集和国际PTA数据发布2。DWs，在温度$\sim 20-50~\text{MeV}$与张力$\sim (40-100~\text{TeV})^3$湮灭提供了良好的适合这两个数据集的天体物理背景，从超大质量黑洞合并。DW可以衰减为标准模型（SM）或暗扇区。在后一种情况下，我们预测丰富的$ΔN_{\text{eff}}$暗辐射以及即将到来的CMB调查范围内。如果存在与SM的耦合，则在对撞机和实验室中会出现互补的签名。作为一个例子，我们讨论了重轴子的情况下，DW湮灭可能会引起有趣的QCD约束。
2023-01-20 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Detection of Gravitational Waves using Pulsar Timing
脉冲星是空间中非常稳定的时钟，在物理学和天体物理学中有许多应用。对双中子星双星系统的观测首次给出了引力波（GW）存在的观测证据，并表明爱因斯坦的广义相对论是强引力体系中引力相互作用的精确描述。对分布在天球上的大样本脉冲星进行观测，形成一个“脉冲星定时阵列”（PTA），原则上可以对银河系中的GW背景进行积极的探测。帕克斯脉冲星定时阵列（PPTA）正在三个射频上对20毫秒脉冲星进行精确的定时测量，并正在接近GW探测所需的定时精度和数据跨度水平。这些观测还将使我们能够建立一个“脉冲星时标”，并检测或限制脉冲星定时分析中使用的太阳系星历中的错误。将PPTA数据与其他小组的数据结合起来，形成国际脉冲星定时阵列（IPTA），将提高对全球Ws的敏感性，并有助于实现其他PTA目标。在纳米赫兹频率的引力波的主要来源，PTA是敏感的，被认为是超大质量的二元黑洞在遥远的星系的核心。目前的研究结果并没有明显限制这种黑洞双星系统形成的模型，但在几年内，我们预计，PTA将要么检测GWs或严重限制目前的黑洞形成和星系合并的想法。未来的仪器，如平方公里阵列（SKA），不仅应该检测来自天体物理源的GW，而且还可以详细研究用于解释GW发射的源和引力理论。
2010-04-21 astro-ph.HE
Evaluating the prevalence of spurious correlations in pulsar timing array datasets
脉冲星计时阵列合作最近报告了阵列中毫秒脉冲星之间具有共同频谱的噪声过程的证据。这个共同的噪声过程的频谱特性是一致的期望从吸入的超大质量黑洞二进制的各向同性引力波背景（GWB）。然而，最近的模拟分析的基础上帕克斯脉冲星定时阵列数据表明，这样的检测可能会出现虚假的。在本文中，我们使用模拟脉冲星定时阵列数据集，进一步测试的鲁棒性的推理方法的光谱和空间相关性从GWB。扩展我们以前的结果，我们发现强有力的支持（贝叶斯因子超过$10^5$）的存在下，一个共同的频谱噪声过程中的数据集，没有共同的过程是存在的，在很宽的范围内，每个脉冲星的定时噪声处方。我们发现，这些结果是高度敏感的贝叶斯先验的定时噪声参数的选择，与先验更紧密地匹配注入的定时噪声参数的分布，从而减少了对一个共同的频谱噪声过程的支持。这些结果强调了目前用于推断共同光谱过程存在的方法的缺点，并暗示共同过程的检测不是GWB检测的可靠前兆。未来对纳赫兹GWB的研究应该继续集中在检测空间相关性上，并利用更适合的规范来进行共同的频谱噪声处理。
2022-07-25 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
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
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
Does Gauss-Bonnet Inflationary Gravitational Waves satisfy the Pulsar Timing Arrays observations?
本文利用PTArcade分析GB-IGW模型参数并与多个PTA观测比较，发现势参数n可为负且谱指数与Planck结果不同，表明该模型比标准暴胀更符合PTA数据，更可能被未来空间引力波探测器发现。
2025-05-06 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Testing strengths, limitations and biases of current Pulsar Timing Arrays detection analyses on realistic data
本研究基于模拟的EPTA DR2数据集，系统评估了当前PTA引力波搜索算法在真实数据上的表现，发现模型能有效恢复信号但存在因信号与模板不匹配导致的偏差，并证实了EPTA DR2观测信号与超大质量黑洞双星起源的一致性。
2024-03-22 astro-ph.CO astro-ph.GA 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
Direction-of-arrival estimation of a gravitational wave by correlations between quadrupole moments of pulsar timing data
Graduate School of Science and Technology, Hirosaki University（弘前大学理工学研究科）
通过分析脉冲星定时四极矩的相关性，研究利用秩为2的矩阵估计引力波方向，探讨了未来平方公里阵列的观测能力。
2026-11-05 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Footprints of the QCD Crossover on Cosmological Gravitational Waves at Pulsar Timing Arrays
本文发现早期宇宙QCD禁闭引起的相对论性粒子数锐减会显著影响nHz引力波低频尾部谱形，基于NANOGrav和IPTA数据的贝叶斯分析证实纳入标准模型效应能显著改善拟合，对引力波模型选择具有决定性影响。
2024-07-24 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Optimising the MeerKAT Pulsar Timing Array and towards precision pulsar timing with SKA-mid
本研究分析MeerKAT脉冲星计时阵列的噪声源与优化策略，测量脉冲抖动、评估星际介质效应，改进hasasia代码后发现UHF波段可提升约8%引力波灵敏度，验证了高时间分辨率观测的增益，明确了其在国际引力波探测中的价值。
2025-10-03 astro-ph.HE
Gravitational wave sources for Pulsar Timing Arrays
本文评估了脉冲星计时阵列观测到的随机引力波背景信号是否可归因于超大质量黑洞双星并合或早期宇宙中的一阶相变、宇宙弦、畴壁及大振幅曲率扰动等源，发现当前数据在贝叶斯分析下未对任何特定源表现出强烈偏好。
2023-06-30 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Exploring the spectrum of stochastic gravitational-wave anisotropies with pulsar timing arrays
本文建立了旋近超大质量黑洞双星群体产生纳赫兹引力波背景各向异性的解析模型，并表明高频段各向异性测量可揭示超出各向同性分量的新信息，同时预测了偏振各向异性水平。
2025-08-25 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Accurate characterization of the stochastic gravitational-wave background with pulsar timing arrays by likelihood reweighting
针对脉冲星计时阵列搜索随机引力波背景计算成本高的问题，提出通过忽略交叉相关性计算近似后验并利用重要性采样重加权为精确后验的高效方法，能可靠估计后验、边缘似然比及高达 $10^6$ 的 Bayes 比。
2023-05-23 astro-ph.HE gr-qc
Evaluating Low-Frequency Pulsar Observations to Monitor Dispersion with the Giant Metrewave Radio Telescope
北美纳赫兹引力波观测站（NANOGrav）项目的主要目标是通过高精度脉冲星计时来探测和表征低频引力波。星际效应的减轻对于获得引力波探测的必要精度至关重要。色散和散射等效应在较低的观测频率下影响更大，这些量在周-月时间尺度上的变化需要脉冲星计时项目的高节奏多频观测。在这项工作中，我们利用双频观测能力的巨型米波射电望远镜（GMRT）和评估潜在的减少色散措施（DM）的不确定性时，结合现有的脉冲星定时阵列数据。我们提出的时间分析与GMRT同时在322和607 MHz观测到的四毫秒的恒星，并比较DM测量与通过NANOGrav观测与绿岸望远镜（GBT）和阿雷西博天文台在1400至2300 MHz的频率。用GMRT和NANOGrav程序测得的DM值显示了某些雷达的显著偏移，这可能是由两个频带中的脉冲轮廓演变引起的。与将这些低频数据纳入NANOGrav数据集时预测的DM不确定性相比，我们发现需要更高精度的GMRT数据来提供改进的DM测量。通过对测试脉冲星B1929+10数据中脉冲轮廓基线纹波的检测和分析，我们发现，虽然对该数据不重要，但它可能与其他定时数据集有关。我们讨论了将GMRT数据纳入NANOGrav和国际脉冲星定时阵列数据集的可能优势和挑战。
2021-05-04 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
The Dawn of Gravitational Wave Astronomy at Light-year Wavelengths: Insights from Pulsar Timing Arrays
该研究利用脉冲星计时阵列（PTA）搜索数月至数十年周期的引力波，2023年获光年波长引力波首个证据（2-4σ），未来有望解析单个超大质量双黑洞信号并探索背景特性，PTA潜力巨大。
2025-11-12 astro-ph.GA astro-ph.HE
Extending gravitational wave burst searches with pulsar timing arrays
脉冲星定时阵列（PTA）正被用于寻找极低频引力波。脉冲星定时残差中的引力波信号有两个分量：一个与脉冲星距离无关，另一个与脉冲星距离有关，分别称为“地球项”（ET）和“脉冲星项”（PT）。脉冲星残差中爆发（或瞬态）引力波源的信号通常具有地球项和脉冲星项，它们之间的时间间隔为脉冲星到地球的飞行时间的量级。因此，这两个术语在实际的观测跨度上是不可观测的，但是在许多观测器中观测到的λ应该是相关的。我们表明，对（或更多）的恒星可以这样一种方式对齐，在某些天空位置的源所造成的PT可以到达地球的时间窗口内足够短，在一个现实的观测跨度被捕获。我们发现，在国际脉冲星定时阵列（IPTA）的67%的天空产生这样的对齐的脉冲星条款分开不到10年。我们比较了源事件率的估计值，如果搜索相关的PTs，或通过PT搜索，则需要在IPTA中观察一个信号，并且发现事件率需要比PTs高大约两个数量级才能观察到事件。我们还发现，在PT或ET搜索中，要实现类似数量的可观察事件，需要数十万个搜索器的阵列。这不利于PT用于全天空搜索，但它们可能用于目标特定源，并补充ET搜索。
2012-07-26 astro-ph.HE gr-qc
Can we hear beats with pulsar timing arrays?
本文研究双超大质量黑洞双星产生的引力波拍频对脉冲星计时阵列角相关模式的影响，并给出解析解以从调制相关中推断拍频。
2025-09-23 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Pulsar timing array source ensembles
本文通过构造含N个椭圆偏振双星源的离散系综，计算Hellings-Downs关联的前两阶矩，证明其与高斯系综的差异在大N极限下可忽略。
2024-05-01 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Mapping the nano-Hertz gravitational wave sky
提出了一种从脉冲星定时数据中提取引力波信号的新方法。我们表明，任何引力波信号可以分解成一组正交的天空地图，地图的数量等于定时阵列中的卫星的数量。这些地图可以用作为任何类型的源（包括点源的集合）构造引力波模板的基础。标准的Hellings-Downs相关分析的一个变种恢复统计各向同性信号。基于模板的方法使我们能够探测信号中的潜在各向异性，并生成引力波天空的地图。
2014-06-19 astro-ph.HE gr-qc
Pulse Jitter and Single-pulse Variability in Millisecond Pulsars
该研究利用FAST测量12颗毫秒脉冲星的抖动噪声与单脉冲变化，评估四Stokes矩阵模板匹配的降噪效果，并揭示周期性调制、巨脉冲及模式变换现象。
2024-01-23 astro-ph.HE
The MeerKAT Pulsar Timing Array: The first search for gravitational waves with the MeerKAT radio telescope
本文介绍MeerKAT脉冲星计时阵列首次引力波搜索结果，通过4.5年观测83颗脉冲星的25万次到达时间（中值误差3μs），在不同噪声假设下得到3-3.4σ的Hellings-Downs相关性或不显著结果，为国际项目研究提供数据支撑。
2024-12-02 astro-ph.HE
Expected properties of the first gravitational wave signal detected with pulsar timing arrays
在本文中，我们试图调查的性质的第一个引力波（GW）信号被检测到的脉冲星定时阵列（PTA）：它会是一个单独的，解决了超大质量黑洞二（SBHB），或由一个合奏SBHB产生的GW叠加的随机背景？为了解决这个问题，我们分析了一系列广泛的模拟宇宙学人口的SBHB，覆盖了整个参数空间允许当前的电磁观测在一个公正的方式。对于每个模拟，我们构建预期的GW信号，并确定最响亮的单个源。然后，我们采用适当的检测统计，以评估检测到每种类型的源作为各种PTA的时间函数的相对概率，我们认为目前的国际PTA，并推测到平方公里阵列的时代。第一个可检测的个人SBHB的主要属性也进行了研究。与以前的工作相反，我们投我们的结果的检测概率（DP），因为通常采用的标准的基础上的信噪比阈值是依赖于统计，并可能导致误导性的结论，在这里采用的统计。我们的研究结果定量地证实了随机信号更有可能首先被检测到（概率在75%到93%之间，取决于阵列），但是单源的DP是不可忽略的。我们的框架是非常灵活的，可以很容易地扩展到更现实的阵列和信号模型，包括环境耦合和SBHB偏心。
2015-06-22 astro-ph.HE gr-qc
Cosmic Variance in Anisotropy Searches at Pulsar Timing Arrays
针对 PTA 探测 GWB 时宇宙方差可造成表观各向异性的问题，本文证明统计推断仍保持稳健，并给出最大可约束多极矩随脉冲星数线性增长的关系。
2025-08-28 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Searching for the nano-Hertz stochastic gravitational wave background with the Chinese Pulsar Timing Array Data Release I
对一组具有高旋转稳定性的毫秒级双星进行观测和计时，可以直接探测到引力波。GW信号可以从在宽间隔脉冲星对的到达时间中编码的空间相关性来识别。中国脉冲星定时阵列（CPTA）是一个合作项目，旨在利用中国射电望远镜进行观测，直接探测GW。这篇短文是即将发表的与CPTA数据发布1（CPTA DR 1）有关的一系列论文的“目录”，该数据发布1使用了500米孔径球面射电望远镜（FAST）的观测结果。在这里，在总结了CPTA DR 1的时间跨度和准确性之后，我们报告了我们的统计推断的关键结果，发现在假设GW背景（GWB）诱导的四极相关的$α\in [-1.8, 1.5]$范围内的谱指数的幅度为$\log A_{\rm c}= -14.4 \,^{+1.0}_{-2.8}$的相关信号。搜索的Hellings-Downs（HD）的相关性曲线，其中一些证据的HD相关性已被发现，一个4.6- $σ$的统计显著性是使用离散频率的方法实现的频率为14 nHz左右。我们期望未来的国际脉冲星定时阵列数据分析和下一次CPTA数据发布将对nHz GWB更加敏感，这可以验证目前的结果。
2023-06-28 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
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
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
On Detecting Nearby Nano-Hertz Gravitational Wave Sources via Pulsar Timing Arrays
如果附近银河系中心存在大质量双星黑洞（MBBH），那么它们可能是脉冲星计时阵列（PTA）探测的纳赫兹引力波（GW）源。通常，PTA实验的目标GW近似为平面波，因为它的源可能位于很远的地方。然而，对于附近的GW源，这种近似可能是不准确的，由于弯曲的GW波前和GW强度沿PTA脉冲星脉冲路径的变化。在本文中，我们分析了近场效应的PTA检测附近的源，发现它是重要的，如果源的距离小于几十兆秒差距，忽略这种影响可能会导致显着的信噪比低估，特别是当源的距离是可比的脉冲星的距离。作为例子，我们假设一个毫微赫兹MBBH源位于银河系中心（GC）或大麦云（LMC）根据观测约束/提示MBBH参数空间，并估计其可探测性的当前/未来的PTA。我们发现，GC MBBH可以检测到的平方公里阵列（SKA）PTA。探测LMC MBBH具有挑战性;然而，如果在LMC中心可以发现一定数量（$N\gtrsim10$）的稳定毫秒脉冲，则可以通过这些脉冲形成的PTA来探测MBBH。我们进一步说明了近场效应对PTA检测的各向同性GW背景主要由附近的GW源贡献，并且由此产生的角相关性类似于Hellings-Downs曲线。
2022-10-13 astro-ph.GA astro-ph.HE
Gravitational wave signal from primordial magnetic fields in the Pulsar Timing Array frequency band
NANOGrav、Parkes、欧洲和国际脉冲星定时阵列（PTA）合作组织报告了一个共同频谱过程的证据，该过程可能对应于1- 100 nHz频率范围内的随机引力波背景（SGWB）。我们考虑的情况下，这个信号产生的磁流体动力学（MHD）湍流在早期宇宙中，诱导的非螺旋原始磁场在对应于夸克禁闭相变的能量尺度。我们进行MHD模拟来研究磁场的动态演化，并计算由此产生的SGWB。我们表明，从模拟的SGWB输出可以很好地近似假设磁各向异性应力是恒定的时间，在一个时间间隔有关的涡流周转时间。在此假设下，我们推导出的分析谱的特点是在对应于GW源持续时间，我们确认与数值模拟的频率的斜率变化。我们将SGWB信号与PTA数据进行比较，以约束SGWB产生的温度范围以及初始磁场的幅度和特征范围。我们发现，产生温度被限制在1- 2 0 0 MeV范围内，磁场振幅必须是当时辐射能量密度的$>1$，磁场特征尺度被限制在视界尺度的$>10$.我们表明，这个磁场的湍流衰减将导致在重组，可以帮助缓解哈勃紧张的字段，并可以通过测量的大尺度结构的空隙中的伽马射线望远镜，如切伦科夫望远镜阵列进行测试。
2022-05-11 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
