脉冲双星测时：双星系统、引力波、PPTA 项目简介.ppt

* * * * * * * Earth 时钟误差 对于所有方向的脉冲星都一样 Earth 地球的运动造成的残差 相反的方向上效果相反- 偶极矩 Earth 引力波通过地球 垂直方向上符号相反- 四极矩 内容概要 脉冲双星测时 引力波探测简介 Parkes Pulsar Timing Array (PPTA) 项目简介 毫秒脉冲星阵(PPTA)项目目标 直接探测引力波 建立以脉冲星为基础的时间序列 改进太阳系参数，用于太阳系质心改正 PPTA 项目 主要合作者: Australia Telescope National Facility, CSIRO, Sydney Dick Manchester, George Hobbs, David Champion, John Sarkissian, John Reynolds, Mike Kesteven, Warwick Wilson, Grant Hampson, Andrew Brown, David Smith, Jonathan Khoo,(Russell Edwards) Swinburne University of Technology, Melbourne Matthew Bailes, Willem van Straten, Joris Verbiest, Ramesh Bhat, Sarah Burke, Andrew Jameson University of Texas, Brownsville Rick Jenet University of California, San Diego Bill Coles Franklin Marshall College, Lancaster PA Andrea Lommen University of Sydney, Sydney Daniel Yardley National Observatories of China, Beijing Johnny Wen Peking University, Beijing Kejia Lee Southwest University, Chongqing Xiaopeng You Curtin University, Perth Aidan Hotan 研究方法 硬件：PDFB3系统 软件：发展测时软件,TEMPO2, 系统误差小于2ns 观测策略：2－3周的间隔，20颗毫秒脉冲星，5年，3个频率，685 MHz, 1400 MHz, 3100 MHz 测时精度要求: 10颗，100ns，其余的，1μs 科学研究方向与方法： 研究引力波的性质及探测方法 研究时间系统的不确定性，建立脉冲星时间标准 研究太阳历表的不确定性并且改正 研究调查传播效应并改正 研究射频干扰等影响并排除 毫秒脉冲星的分布 PPTA脉冲星：周期 20 ms, 不在球状星团中 PPTA目前的主要研究结果 1、模拟引力波背景 (Jenet and Hobbs) 2、数据得到的结果 (Hobbs et al. 2009) 3、20颗脉冲星的测时精度 任务仍然艰巨，还需继续努力！ Hobbs et al, 2009 4、Current and Future Limits on the Stochastic GW Background (Jenet et al. 2006) 10 ?s Timing Residuals Arecibo data for PSR B1855+09 (Kaspi et al. 1994) and recent PPTA data Monte Carlo methods used to determine detection limit for stochastic background described by hc = A(f/1yr)?? (where ? = -2/3 for SMBH, ~ -1 for relic radiation, ~ -7/6 for cosmic strings) Current limit: ?gw(1/8 yr) ~ 2 ? 10-8 For full PPTA (100ns, 5 yr): ~ 10-10 Currently consistent with all SMBH evolutionary models (e.g., Jaffe Backer 2003; Wyithe Loeb 2003, Enoki et al. 2004) If no dete