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利用升级版 GMRT 对星际色散量进行高精度测量

高能天体物理现象 2021-07-09 v4 太阳与恒星天体物理

摘要

脉冲星射电辐射由于星际介质(ISM)中自由电子的存在而发生色散。由于视线方向上 ISM 电子柱密度的变化,脉冲星信号到达时间的色散延迟随时间改变。准确校正该延迟对于利用脉冲星计时阵列探测纳赫兹引力波至关重要。在这项工作中,我们基于 uGMRT 在一年时间尺度上观测的四颗脉冲星,使用两种不同的模板对齐方法给出了带内和带间 DM(色散量)估计。这两种方法得到的 DM 对于 PSR 1713+0747 和 J1909-3744 仅显示出细微差异。PSR J1939+2134 和 J2145-0750 的 DM 在两种方法间存在显著偏移。这可能是由于前者存在散射而后者存在轮廓演化。我们发现两种方法均有用,但所得 DM 之间可能存在系统偏移。无论采用何种模板对齐方法,仅使用 BAND3 获得的 DM 精度约为 10310^{-3} pc cm3^{-3},而结合 uGMRT 的 BAND3 和 BAND5 数据后精度为 10410^{-4} pc cm3^{-3}。在一个特定结果中,我们探测到 2019 年 2 月 24 日 PSR J2145-0750 的 DM 超出约 5×1035\times10^{-3} pc cm3^{-3}。该超出似乎源于当日观测到的来自太阳的冕洞快太阳风与日冕物质抛射(CME)所创造的相互作用区。我们给出了这一有趣事件的详细分析。

关键词

引用

@article{arxiv.2101.05334,
  title  = {High Precision Measurements of Interstellar Dispersion Measure with the upgraded GMRT},
  author = {M. A. Krishnakumar and P. K. Manoharan and Bhal Chandra Joshi and Raghav Girgaonkar and Shantanu Desai and Manjari Bagchi and K. Nobleson and Lankeswar Dey and Abhimanyu Susobhanan and Sai Chaitanya Susarla and Mayuresh P. Surnis and Yogesh Maan and A. Gopakumar and Avishek Basu and Neelam Dhanda Batra and Arpita Choudhary and Kishalay De and Yashwant Gupta and Arun Kumar Naidu and Dhruv Pathak and Jaikhomba Singha and T. Prabu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2101.05334},
  year   = {2021}
}

备注

11 pages, 6 figures, 2 tables. Accepted by A&A