毫秒脉冲星和双星脉冲星作为自然界的频率标准。II. 低频计时噪声对残差和测量参数的影响

脉冲星是最稳定的自然频率标准。它们可以应用于现代天文学和计时计量学的许多主要问题。充分探索脉冲星特性需要获得自旋和轨道参数的无偏估计。这些估计基本上取决于在到达时间（TOA）残差中揭示的随机噪声分量。本文研究了谱指数从1到6的低频（“红”）计时噪声对单脉冲星和双脉冲星测量参数估计的TOA残差、方差和协方差的影响。为了确定它们对时间的函数依赖性，开发了一种在时域中处理观测数据的解析技术，该技术同时考虑了噪声的平稳和非平稳分量。我们的分析包括一个在圆轨道上的双脉冲星的简化计时模型，以及在红噪声影响下估计脉冲星参数和残差的程序。我们再次确认，TOA测量误差的不相关白噪声会导致所有参数的残差、方差和协方差逐渐减小。另一方面，我们表明任何红噪声都会导致某些参数的残差、方差和协方差随时间增加。因此，低频噪声破坏了我们的观测，并降低了更好地检验广义相对论理论的实验可能性。我们还详细处理了噪声的多项式漂移对残差和拟合参数的影响。解析分析的结果用于讨论描述运动学和动力学脉冲星时标稳定性的统计量。