NANOGrav 12.5年数据集：变带宽下的色散量误估计
高能天体物理现象
2023-08-01 v2 星系天体物理
天体物理仪器与方法
摘要
用于脉冲星计时应用的噪声表征通过假设其引入的到达时间(TOA)延迟具有已知的频率依赖性来考量星际色散。然而，该延迟的计算会因观测中的其他色散效应而存在误估计。建模色散的精度取决于观测带宽。在本工作中，我们计算了在格林班克望远镜使用变带宽时，由于色散建模误估计导致的无限频率TOA偏移。我们使用了一组对PSR J1643-1224的宽带观测，该脉冲星在其计时残差中具有过量的色散噪声。我们人为地将这些观测限制为窄带频率范围，随后使用两组数据集，在不包括短尺度色散变化的计时模型下计算残差。通过将所得残差拟合到色散模型，并比较 ensuing 的拟合参数，我们量化了色散误估计。此外，通过计算参数的自协方差函数，我们获得了色散误估计相关的特征时间尺度。对于NANOGrav脉冲星计时阵列中色散量(DM)最高的脉冲星之一的PSR J1643-1224，我们发现无限频率TOA因DM误估计而遭受约22微秒的系统性偏移，相关时间约1个月。对于较低DM的脉冲星，偏移约为7微秒。该误差量化可用于在NANOGrav数据中提供更稳健的噪声建模，从而提高引力波搜寻的灵敏度并改善参数估计。
引用
@article{arxiv.2307.13248,
title = {The NANOGrav 12.5-Year Data Set: Dispersion Measure Mis-Estimation with Varying Bandwidths},
author = {Sofia Valentina Sosa Fiscella and Michael T. Lam and Zaven Arzoumanian and Harsha Blumer and Paul R. Brook and H. Thankful Cromartie and Megan E. DeCesar and Paul B. Demorest and Timothy Dolch and Justin A. Ellis and Robert D. Ferdman and Elizabeth C. Ferrara and Emmanuel Fonseca and Nate Garver-Daniels and Peter A. Gentile and Deborah C. Good and Megan L. Jones and Duncan R. Lorimer and Jing Luo and Ryan S. Lynch and Maura A. McLaughlin and Cherry Ng and David J. Nice and Timothy T. Pennucci and Nihan S. Pol and Scott M. Ransom and Renee Spiewak and Ingrid H. Stairs and Kevin Stovall and Joseph K. Swiggum and Sarah J. Vigeland},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.13248},
year = {2023}
}