现有太阳风模型用于脉冲星计时修正的适用性
高能天体物理现象
2019-05-22 v1 太阳与恒星天体物理
摘要
太阳风引起的色散延迟在高精度脉冲星计时实验中引入了额外噪声，必须予以去除才能达到探测低频引力波等所需的精度。在当前脉冲星计时实验中，该延迟通常通过近似太阳风中的电子密度分布来去除，要么近似为球对称，要么采用两相模型来描述太阳风高速与低速相的贡献。然而，此前尚无数据集可用于在长时间尺度上并以足够灵敏度检验这些模型的性能与局限。本文利用 LOFAR 德国台站对脉冲星 J0034-0534 观测的最优数据集给出了此类检验的结果。我们得出结论：在几乎所有角距离上，球对称近似的表现都系统性地优于两相模型，两相模型所得的残差均方根（rms）比球对称近似结果大至多 28%。尽管如此，球对称近似在建模太阳风延迟时仍不够精确（尤其在距太阳 20 度角距离以内），因其留下的计时残差 rms 值在 1400 MHz 下相当于 0.3 微秒。这是因为球模型忽略了太阳风中观测到的大幅日变化电子密度。短期内，宽带观测或低频同时观测是修正太阳风诱发延迟变化最有前景的途径。
引用
@article{arxiv.1905.02989,
title = {On the usefulness of existing Solar-wind models for pulsar timing corrections},
author = {C. Tiburzi and J. P. W. Verbiest and G. M. Shaifullah and G. H. Janssen and J. M. Anderson and A. Horneffer and J. Kuensemoeller and S. Oslowski and J. Y. Donner and M. Kramer and A. Kumari and N. K. Porayko and P. Zucca and B. Ciardi and R. -J. Dettmar and J. -M. Griessmeier and M. Hoeft and M. Serylak},
journal= {arXiv preprint arXiv:1905.02989},
year = {2019}
}
备注
Accepted for publication in MNRAS. 17 pages, 13 figures