利用 IAR 天文台对 PSR J0437-4715 的高精度计时及其对低频引力波单源探测灵敏度的意义

M. T. Lam; J. S. Hazboun

doi:10.3847/1538-4357/abeb64

利用 IAR 天文台对 PSR J0437-4715 的高精度计时及其对低频引力波单源探测灵敏度的意义

高能天体物理现象 2021-06-02 v2 天体物理仪器与方法

作者: M. T. Lam , J. S. Hazboun

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摘要

虽然探测和表征低频引力波(GWs)随机背景需要观测天空中许多精度达 $\lesssim1~\mu$ s 量级的高精度射电脉冲星，但对单个引力波源的灵敏度要求更高的计时精度。阿根廷射电天文研究所(IAR; Instituto Argentino de Radioastronomía)已开始观测已知最亮的毫秒脉冲星 J0437 $-$ 4715。尽管这两台天线小于先前用于脉冲星计时阵列(PTA)科学的其他单碟望远镜，但 IAR 每日监测该脉冲星的能力加上该脉冲星的亮度，使其能获得高精度的脉冲到达时间测量。虽然该设施目前正在进行升级，我们表明在当前计划之外的适度改进将使 IAR 对该脉冲星具有无与伦比的灵敏度。对单个引力波源最严格的上限来自北美纳赫兹引力波天文台(NANOGrav)。对 PSR J0437 $-$ 4715 的观测将在 NANOGrav 当前观测脉冲星较少的天区“盲点”中显著提升灵敏度。安装最先进的仪器后，我们估计在 10 年内，与 NANOGrav 最近上限中使用的静态版 PTA 相比，纳入该脉冲星将使阵列对 20% 天区的灵敏度提高约 2-4 倍。较普通的仪器则带来约 1.4-3 倍的提升。我们确定了另外四颗候选脉冲星适合纳入 PTA 工作。鉴于可实现的潜在灵敏度，国际 PTA 工作也将从纳入这些数据中受益。

关键词

脉冲星计时毫秒脉冲星引力波源脉冲星计时阵列 IAR 天文台低频引力波灵敏度

引用

@article{arxiv.2007.00260,
  title  = {Precision Timing of PSR J0437-4715 with the IAR Observatory and Implications for Low-Frequency Gravitational Wave Source Sensitivity},
  author = {M. T. Lam and J. S. Hazboun},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2007.00260},
  year   = {2021}
}

备注

14 pages, 2 figures, 4 tables, published in ApJ

利用 IAR 天文台对 PSR J0437-4715 的高精度计时及其对低频引力波单源探测灵敏度的意义

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关键词

引用

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