脉冲双星测时.ppt

脉冲双星测时:双星系统、引力波、PPTA 项目简介
游霄鹏
西南大学物理科学与技术学院
内容概要
脉冲双星系统测时
引力波探测简介
Parkes Pulsar Timing Array (PPTA) 项目简介
脉冲双星系统简介
一些脉冲星会与另一颗星相互绕转组成双星。。
极少部分的正常脉冲星与一半以上的毫秒脉冲星处在双星系统中。
脉冲双星的伴星质量范围:很低质量的白矮星(⊙)到大质量的恒星(10-15M⊙)
9个脉冲星的伴星是中子星。
一个脉冲星有三个行星绕其旋转。
脉冲双星测时
1、双星轨道运动
确定双星轨道的几个要素:
1、几何要素:
1)半长径a
2)偏心率e
2、位置要素:
1)轨道倾角i
2)近心点经度ω
3、时间要素:
1)周期Pb
2)过近心点时刻T0
5个开普勒参数:
Pb ,x = a sin i,,e,T0
问题:观测上如何知道是双星?
问题:如何用脉冲星测时测这些参数?
脉冲星测时的方法:观测
基本的脉冲星测时观测
观测误差
把观测到的望远镜到达时间改正到太阳系中心
:观测站时间改为国际原子时
:色散量改正( D=DM/(×10-16)s )
:Roemer 项改正
:太阳系的Shapiro延迟项改正
:地球的Einstein延迟改正
脉冲星测时的方法:模型
获得一系列改正到SSB在t 时刻的TOA
脉冲星测时模型,惯性系
周期
周期导数
位置
自行
...
最小二乘法
视向速度曲线
1、双星运动脉冲星周期调制
PSR B1913+16
θ:真近点角
2、周期变化推算轨道参数
观测到的周期为
e
其中E::偏近点角
平近点角:M=E-esinE
真近点角、平近点角、偏近点角
或
T
质量函数:
双星系统的相对论效应
双星对到达时间的调制与太阳系类似
Roemer 项
Einstein 项
Shapiro 项
:相对论因子; u:偏近点角
r: “range”项 s: “shape”项
Ф:轨道相位
注:shapiro延迟可以用来测轨道倾角 i和伴星质量mc