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利用闪烁弧分析PSR J1909-3744的电离星际介质与轨道动力学

高能天体物理现象 2022-11-09 v1

摘要

对双星毫秒脉冲星(MSP)的长期研究提供了对强场引力的精确检验,并可用于测量中子星质量。PSR J1909-3744是一颗双星毫秒脉冲星,已是若干脉冲星计时分析的对象。其侧视轨道使得利用Shapiro延迟测量其质量成为可能;然而,在轨道倾角ii的方向上存在简并,并且升交点经度Ω\Omega存在多个解。射电脉冲星由于电离星际介质(IISM)中的不均匀性而发生闪烁。这可在动态谱的功率谱中导致闪烁弧,可用于研究星际介质并约束双星脉冲星轨道。在此,我们利用来自64米Parkes射电望远镜(Murriyang)约13年的观测研究PSR J1909-3744的闪烁,采用在低信噪比 regime下研究闪烁的技术。通过监测弧曲率测量的年度和轨道变化,我们能够刻画IISM的速度。我们发现IISM的统计在此时间内保持平稳,且更倾向于略各向异性模型(轴比1.2\gtrsim1.2)。我们测得至单一主导薄散射屏的相对距离为s=0.49±0.04s=0.49\pm0.04,即Ds=590±50D_s=590\pm50\,pc,各向异性角为ζ=85±6\zeta=85\pm6^\circ(北偏东),各向异性方向上的速度为VIISM,ζ=14±10V_{\textrm{IISM}, \zeta}=14\pm10\,km\,s1^{-1}。通过结合IISM的物理模型与当前脉冲星计时结果,我们还约束了Ω=225±3\Omega=225\pm3^\circi=86.46±0.05i=86.46\pm0.05^\circ

关键词

引用

@article{arxiv.2210.13703,
  title  = {Analysis of the ionized interstellar medium and orbital dynamics of PSR~J1909-3744 using scintillation arcs},
  author = {Jacob Askew and Daniel Reardon and Ryan Shannon},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2210.13703},
  year   = {2022}
}

备注

13 pages, 6 figures, Accepted for publication in MNRAS