Улучшение точности синхронизации миллисекундных пульсаров с помощью поляризации

/ НаукаНовости / Наука

Сводка компонентов белого шума для 12 пульсаров. На главной панели показаны три вклада: шум радиометра в виде черных квадратов, джиттер-шум в виде синих кружков и шум мерцаний в виде красных треугольников. Все вклады шума масштабированы до интегрирования за 1 час. Автор: The Astrophysical Journal (2024). DOI: 10.3847/1538-4357/ad217b

Тайминг пульсаров позволяет проводить самые строгие проверки фундаментальной физики. Мониторинг времени прихода импульсов (ToAs) ансамбля стабильных миллисекундных пульсаров (MSP), известного как временная матрица пульсаров (PTA), позволяет обнаруживать наногерцовые гравитационные волны (ГВ). Успех обнаружения GW с помощью PTA требует максимально возможной точности синхронизации.

Точность синхронизации пульсара ограничена множеством шумов, в том числе вносимых самим пульсаром, межзвездной средой на луче зрения и процессом измерения. На коротких временных интервалах в шуме обычно преобладает белый шум

Thumbnail: Белый шумБелый шум — стационарный шум, спектральные составляющие которого равномерно распределены по всему диапазону задействованных частот. Примерами белого шума являются шум близкого водопада (отдалённый шум водопада — розовый, поскольку высокочастотные составляющие звука затухают в воздухе сильнее низкочастотных), или дробовой шум на клеммах большого сопротивления, или шум стабилитрона, через который протекает очень малый ток. Название получил от белого света, содержащего электромагнитные волны частот всего видимого диапазона электромагнитного излучения. Кроме белого, существуют шумы многих цветов. Википедия

, который включает шум радиометра, джиттер-шум и сцинтилляционный шум.

В исследовании, опубликованном в The Astrophysical Journal, Ван Шуанцян из Синьцзянской астрономической обсерватории (XAO) Китайской академии наук и его коллеги использовали данные, полученные с помощью сферического радиотелескопа с пятисотметровой апертурой (FAST), для проведения исследования. белого шума в MSP.

Исследователи представили измерения шума радиометра, джиттер-шума и сцинтилляционного шума 12 MSP, которые являются частью выборки International Pulsar Timing Array.

Они обнаружили, что разные пульсары демонстрируют разные уровни джиттер-шума. Вклад сцинтилляционного шума, вероятно, незначителен, а джиттер-шум превышает шум радиометра, что делает его доминирующим компонентом белого шума. Следовательно, подавление джиттер-шума важно для обнаружения GW.

Кроме того, исследователи применили новый метод, а именно сопоставление шаблонов матриц, которое генерирует ToA, используя все четыре параметра Стокса, а не только параметр Стокса I, для уменьшения шума джиттера.

Они обнаружили, что с помощью этого метода можно уменьшить джиттер-шум в диапазоне от 6,7% до 39,6%. Таким образом, сопоставление шаблонов матриц является ценным методом повышения точности синхронизации пульсаров.

В будущем этот метод будет применен к большому набору данных MSP с FAST.

Больше информации: SQ Wang et al, Pulse Jitter and Single-pulse Variability in Millisecond Pulsars, The Astrophysical Journal

The Astrophysical Journal (с англ. — «Астрофизический Журнал», сокр. ApJ, Astrophys. J.) — научный журнал, издаваемый в США, в котором публикуются статьи по астрофизике и астрономии. Основан в 1895 году астрономами Джорджем Хейлом и Джеймсом Килером. Википедия

(2024). DOI: 10.3847/1538-4357/ad217b

Источник: Chinese Academy of Sciences

Подписаться на обновления Новости / Наука
Зарегистрируйтесь на сайте, чтобы отключить рекламу

ℹ️ Помощь от ИИ

В статье есть ошибки или у вас есть вопрос? Попробуйте спросить нашего ИИ-помощника в комментариях и он постарается помочь!

⚠️ Важно:

• AI Rutab читает ваши комментарии и готов вам помочь.
• Просто задайте вопрос 👍
• ИИ может давать неточные ответы!
• ИИ не скажет «Я не знаю», но вместо этого может дать ошибочный ответ.
• Всегда проверяйте информацию и не полагайтесь на него как на единственный источник.
• К ИИ-помощнику можно обратиться по имени Rutab или Рутаб.

Топ дня 🌶️


0 комментариев

Оставить комментарий


Все комментарии - Наука