中国脉冲星时序阵列数据发布 I. 单脉冲星噪声分析
高能天体物理现象
2025-06-06 v1 天体物理仪器与方法
摘要
中国脉冲星时序阵列 (CPTA) 已使用五百米口径球形射电望远镜 (FAST) 对 57 只毫秒脉冲星进行近三年的观测，旨在搜索引力波 (GW)。为了稳健地搜索超低频率的 GW，脉冲星时序阵列 (PTA) 必须使用模型来描述单个脉冲星的噪声。我们报告了 CPTA 数据发布 I (DR1) 中单脉冲星噪声分析结果。通常情况下，频域中的幂律用于描述脉冲星红噪声和色度测量 (DM) 随时间的变化。采用贝叶斯方法，我们为每个脉冲星 individually 找到最具证据性的频率 bin 数目和范围。与使用 DM 分段测量值 (DMX) 和幂律高斯过程来描述 DM 变化的数据集进行比较，显示出对幂律模型的强贝叶斯证据。此外，我们展示了来自四个独立软件包的约束彼此高度一致。尽管 CPTA DR1 的时间跨度较短，但 FAST 的高灵敏度给传统以幂律为噪声模型的常规方法带来了挑战。这主要体现在由于噪声项之间的协方差，难以分离不同噪声项方面。我们发现 19 只脉冲星显示出短期白噪声与长期红噪声和 DM 噪声之间的协方差。将来的数据集有望打破这种退化。最后，我们将 CPTA DR1 结果与其他 PTA 合作组织发现的噪声特性进行比较。虽然我们可以看到较宽泛的一致性，但对于某些重叠脉冲星的数据集之间存在一些张力。这可能是由于方法和频率范围与其他 PTA 的不同所致。
引用
@article{arxiv.2506.04850,
title = {The Chinese Pulsar Timing Array data release I. Single pulsar noise analysis},
author = {Siyuan Chen and Heng Xu and Yanjun Guo and Bojun Wang and R. Nicolas Caballero and Jinchen Jiang and Jiangwei Xu and Zihan Xue and Kejia Lee and Jianping Yuan and Yonghua Xu and Jingbo Wang and Longfei Hao and Jintao Luo and Jinlin Han and Peng Jiang and Zhiqiang Shen and Min Wang and Na Wang and Renxin Xu and Xiangping Wu and Lei Qian and Xin Guan and Menglin Huang and Chun Sun and Yan Zhu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.04850},
year = {2025}
}
备注
17 pages, 4 figures, 10 tables