随机背景：脉冲星计时阵列的标度律与探测时间
天体物理仪器与方法
2015-06-15 v1 宇宙学与河外天体物理
摘要
我们推导了最优互相关统计量的信噪比标度律，并表明通常假设的信噪比随观测时间 呈大幅幂律增长的情况仅在早期成立。经过足够长的时间后，脉冲星计时阵列进入一个新的机制，其中信噪比仅按 缩放。此外，在该机制下，脉冲星计时数据的质量和采样频率变得相对不重要。这是因为脉冲星计时残差的最低频率部分变得由引力波主导。脉冲星计时阵列进入该机制的速度比人们直观怀疑的要快。对于 年的观测和典型的随机背景振幅，残差均方根小于约 s 的脉冲星已经处于该机制中。在此机制下提高背景可探测性的最佳策略是增加阵列中的脉冲星数量。我们还对 NANOGrav 脉冲星计时阵列进行了现实模拟，该阵列通过积极的脉冲星巡天活动定期向其阵列添加新的毫秒脉冲星，结果表明在十年内有可能实现探测，且最早可能发生在 2016 年。
引用
@article{arxiv.1305.3196,
title = {The stochastic background: scaling laws and time to detection for pulsar timing arrays},
author = {Xavier Siemens and Justin Ellis and Fredrick Jenet and Joseph D. Romano},
journal= {arXiv preprint arXiv:1305.3196},
year = {2015}
}
备注
Submitted to Classical and Quantum Gravity for Focus Issue on Pulsar Timing Arrays. 15 pages, 5 figures