NANOGrav 脉冲星的计时噪声分析

我们分析了北美纳赫兹引力波天文台 (NANOGrav) 脉冲星计时阵列中 17 颗毫秒脉冲星在 Arecibo 和 Green Bank 五年观测数据中的计时噪声。计算了每颗脉冲星计时残差的加权自协方差，并将其与底层噪声过程的两种可能模型进行了比较。第一个模型包含红噪声，并预测自协方差随时间滞后呈指数衰减。第二个模型是高斯白噪声，其自协方差为狄拉克δ函数。我们还执行了“最近邻”相关性分析。我们发现指数过程不能准确描述数据。两颗脉冲星 J1643-1224 和 J1910+1256 表现出微弱的红噪声，但其余脉冲星很好地符合白噪声描述。总体缺乏红噪声证据意味着对（红）引力波背景信号的灵敏度受限于统计不确定性而非系统不确定性。在所有脉冲星中，非白噪声与白噪声的比率较低，因此我们可以增加观测的频率或积分时间，并仍期望计时残差平均值的均方根随观测时间的平方根减小，这是提高脉冲星计时阵列灵敏度的关键。