多频率射电脉冲展宽观测及对星际电子密度小尺度结构的限制

我们对98颗低银河纬度的脉冲星进行观测，以测量脉冲在星际介质中多路径传播导致的展宽效应。数据于305米阿雷西亚博物馆塔台于430至2380 MHz四个射电频率下收集。我们采用CLEAN算法对星际脉冲展宽进行脱卷积。我们使用两种不同的脉冲展宽函数（PBF）：PBF$_1$适用于位于地球与脉冲星之间薄型散射介质的情形，而PBF$_2$适用于沿地球至脉冲星视线均匀分布的散射介质。我们发现部分观测数据由PBF$_1$拟合优于PBF$_2$，反之亦然。从PBF对数据进行拟合得到脉冲展宽时间（$\tau_d$），并与星际电子分布光滑模型的预测进行比较。多个视线显示超出展宽现象，我们将其建模为高密度散射介质的团块。对所有可用数据的全局分析发现，脉冲展宽随频率$\nu$的标度为$\taud \propto\nu^{-\alpha}$，其中$\alpha\sim 3.9\pm 0.2$。这略浅于Kolmogorov介质预期的$\alpha=4.4$值，但可能源于湍流光谱在$\sim$300--800 km处存在内截止。少数天体遵循较浅的标度定律（平均标度指数$\meanalpha \sim 3.1\pm 0.1$（PBF$_1$情形下）和$\sim 3.8\pm 0.2$（PBF$_2$情形下）），可能源于大尺度折射或星际介质中散射屏幕在地球--脉冲星视线横向截断。