利用国际脉冲星计时阵列研究太阳系
地球与行星天体物理
2018-10-17 v1
摘要
脉冲星计时分析对太阳系历表 中的误差很敏感，因为计时模型利用历表来估计太阳系质心的位置，而所有记录的脉冲到达时间均参考于该准惯性参考系。历表中的任何误差都会影响所有脉冲星，因此脉冲星计时阵列 是寻找此类误差并对相关物理参数施加独立约束的合适工具。我们利用国际脉冲星计时阵列的第一次数据发布来约束行星-卫星系统的质量，并寻找太阳系中可能存在的未建模天体。我们采用了来自两个独立研究小组的十个历表，推导并比较了行星系统的质量约束，并推导出了对小行星带天体的首个 PTA 质量约束。在相同假设下，行星系统质量的约束相比此前相关研究最多改进了 20 倍，其中木星系统的质量测量值为 9.5479189(3) 。矮行星 Ceres 的质量测量值为 4.7(4) 。我们还给出了使用真实数据的首个灵敏度曲线，对 UMO 的质量设定了通用限制，这也可作为假想奇异天体质量的上限。例如，暗物质团块的上限与使用独立方法发布的限制相当。尽管使用所有历表推导出的行星质量约束是一致的，但我们注意到并讨论了相关计时残差和 UMO 灵敏度曲线的差异。
引用
@article{arxiv.1809.10744,
title = {Studying the solar system with the International Pulsar Timing Array},
author = {R. N. Caballero and Y. J. Guo and K. J. Lee and P. Lazarus and D. J. Champion and G. Desvignes and M. Kramer and K. Plant and Z. Arzoumanian and M. Bailes and C. G. Bassa and N. D. R. Bhat and A. Brazier and M. Burgay and S. Burke-Spolaor and S. J. Chamberlin and S. Chatterjee and I. Cognard and J. M. Cordes and S. Dai and P. Demorest and T. Dolch and R. D. Ferdman and E. Fonseca and J. R. Gair and N. Garver-Daniels and P. Gentile and M. E. Gonzalez and E. Graikou and L. Guillemot and G. Hobbs and G. H. Janssen and R. Karuppusamy and M. J. Keith and M. Kerr and M. T. Lam and P. D. Lasky and T. J. W. Lazio and L. Levin and K. Liu and A. N. Lommen and D. R. Lorimer and R. S. Lynch and D. R. Madison and R. N. Manchester and J. W. McKee and M. A. McLaughlin and S. T. McWilliams and C. M. F. Mingarelli and D. J. Nice and S. Osłowski and N. T. Palliyaguru and T. T. Pennucci and B. B. P. Perera and D. Perrodin and A. Possenti and S. M. Ransom and D. J. Reardon and S. A. Sanidas and A. Sesana and G. Shaifullah and R. M. Shannon and X. Siemens and J. Simon and R. Spiewak and I. Stairs and B. Stappers and D. R. Stinebring and K. Stovall and J. K. Swiggum and S. R. Taylor and G. Theureau and C. Tiburzi and L. Toomey and R. van Haasteren and W. van Straten and J. P. W. Verbiest and J. B. Wang and X. J. Zhu and W. W. Zhu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1809.10744},
year = {2018}
}
备注
Accepted for publication by the Monthly Notices of the Royal Astronomical Society