Временной массив Pulsar - Википедия - Pulsar timing array

А синхронизирующая матрица пульсаров (PTA) представляет собой набор пульсары который анализируется для поиска коррелированных сигнатур во временах прихода импульсов. Есть много применений для синхронизирующих массивов пульсаров. Самым известным является использование массива миллисекундные пульсары обнаруживать и анализировать гравитационные волны. Такое обнаружение могло бы стать результатом детального исследования корреляции между временами прихода импульсов, излучаемых миллисекундными пульсарами, в зависимости от углового расстояния между пульсарами.

Обзор

Миллисекундные пульсары используются потому, что они не подвержены звездотрясения и события аккреции, которые могут повлиять на период классических пульсаров.

Наиболее интересное влияние на эти свойства распространения оказывают низкочастотные гравитационные волны с частотой 10−9 до 10−6 герц; ожидаемыми астрофизическими источниками таких гравитационных волн являются массивные двойные черные дыры в центрах сливающихся галактик, где десятки миллионов солнечных масс находятся на орбите с периодом от месяцев до нескольких лет.

Гравитационные волны заставляют время прихода импульсов изменяться на несколько десятков наносекунд в зависимости от их длины волны (так, для частоты 3 x 10 −8 Гц, один цикл в год, вы обнаружите, что импульсы прибывают на 20 нс в начале июля и 20 нс в конце января). Это чрезвычайно тонкий эксперимент, хотя миллисекундные пульсары - достаточно стабильные часы, чтобы время прихода импульсов можно было предсказать с необходимой точностью; в экспериментах используются коллекции от 20 до 50 пульсаров для учета эффектов дисперсии в атмосфере и в пространстве между нами и пульсаром. Необходимо контролировать каждый пульсар примерно раз в неделю; более высокая частота наблюдений позволила бы обнаруживать более высокочастотные гравитационные волны, но неясно, будут ли достаточно громкие астрофизические источники на таких частотах.

С помощью этого метода невозможно получить особенно точные местоположения источников на небе - анализ времени для двадцати пульсаров даст область неопределенности в 100 квадратных градусов, участок неба размером с созвездие. Скутум который будет содержать по крайней мере тысячи сливающихся галактик.

Основная цель PTA - измерение амплитуды фоновых гравитационных волн, вызванных историей слияния сверхмассивных черных дыр. Амплитуды могут описывать историю образования галактик. Ограничение амплитуды фоновых волн называется верхним пределом. Амплитуда гравитационного волнового фона меньше верхнего предела.

Некоторые сверхмассивные двойные системы черных дыр могут образовывать стабильную двойную систему и сливаться только после того, как возраст Вселенной во много раз превышает текущий возраст Вселенной. Это называется «последняя проблема с парсеком; » непонятно, как сверхмассивные черные дыры сближаются на таком расстоянии.

В то время как сверхмассивные двойные черные дыры являются основным источником очень низкочастотных гравитационных волн, другие источники могут генерировать волны, например космические струны, которые, возможно, образовались в начале истории Вселенной. Когда космические струны взаимодействуют, они могут образовывать петли, которые распадаются из-за излучения гравитационных волн.[1][2]

Активные и предлагаемые ПТС

В глобальном масштабе существует три активных проекта синхронизирующих массивов пульсаров. Эти три проекта начали сотрудничество под названием Международная синхронизирующая матрица пульсаров проект.

  1. В Синхронизирующая матрица Parkes Pulsar на Радиотелескоп Паркса собирает данные с марта 2005 года.
  2. В Европейская синхронизирующая матрица пульсаров (EPTA) использует данные четырех крупнейших радиотелескопов Европы:
  3. В Североамериканская наногерцевая обсерватория гравитационных волн использует данные, собранные Аресибо и Радиотелескопы Green Bank.

Рекомендации

  1. ^ Мингарелли, Кьяра. «В поисках гравитационных волн LIGO не может слышать». Сеть блогов Scientific American. Получено 2016-02-25.
  2. ^ Сотрудничество NANOGrav (19.02.2016). «Интерпретация недавнего верхнего предела на фоне гравитационных волн с помощью временной матрицы Parkes Pulsar». arXiv:1602.06301 [Astro-ph.IM ].

внешняя ссылка