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提高下一代脉冲星巡天对长周期和消零脉冲星的探测能力

高能天体物理现象 2024-09-23 v1 计算物理

摘要

近期多个长周期脉冲星(周期10{\sim}10\,秒或更长)的发现开始挑战传统观念,即低于许多理论死亡线的天体无法产生相干射电辐射。过去的许多脉冲星巡天和软件容易受到选择效应的影响,限制了其对长周期和间歇性辐射天体的灵敏度。使用新一代低频设施的脉冲星巡天开始采用更长的驻留时间,这使得它们在探测长周期或消零脉冲星时显著更灵敏。软件方面也有进展,以辅助对长周期天体进行更灵敏的搜索。此外,最近的发现表明,消零可能是长周期脉冲星群体的一个关键特征。我们以南天MWA快速两米(SMART)巡天数据为参考,模拟了长周期和消零脉冲星信号,并探讨了流行搜索方法(如快速傅里叶变换(FFT)、快速折叠算法(FFA)和单脉冲搜索(SPS))的探测效能。对于基于FFT的搜索和SPS,我们使用了PRESTO实现;对于FFA,我们使用了RIPTIDE。我们发现RIPTIDE的FFA更灵敏,但它也是最慢的算法。PRESTO的FFT虽然比其他算法快,但在探测特性上也显示出一些意想不到的不准确性。SPS对长周期和消零信号高度灵敏,但仅适用于具有高固有信噪比的脉冲。我们利用这些发现为当前和未来旨在揭示大量长周期或消零天体的脉冲星巡天提供信息,并就如何协同优化使用这些方法提出建议。

关键词

引用

@article{arxiv.2406.03806,
  title  = {Increasing the detectability of long-period and nulling pulsars in next-generation pulsar surveys},
  author = {G. Grover and N. D. R. Bhat and S. J. McSweeney},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2406.03806},
  year   = {2024}
}

备注

13 pages, 4 figures, 2 tables. Accepted for publication by PASA