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基于 CVN 的脉冲星 VLBI 相位参考观测与结果

基于 CVN 的脉冲星 VLBI 相位参考观测与结果. 郭丽 1 郑兴武 2 张波 1 王伟华 1 舒逢春 1 郑为民 1 余赟 1 郝龙飞 3 刘志勇 4 袁建平 4 夏博 1. 1 中科院上海天文台 2 南京大学 3 云南天文台 4 乌鲁木齐天文站. 主要内容. VLBI 相位参考方法简介 观测与数据处理 观测结果 讨论. 脉冲星统计. 已知的有 : ~1800 毫秒脉冲星 : 181 脉冲星双星 : 139 球状星团内 : 107* 河外的脉冲星 : 20 有高能辐射的脉冲星： 48. ATNF Pulsar Catalogue.

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基于 CVN 的脉冲星 VLBI 相位参考观测与结果

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Presentation Transcript

  1. 基于CVN的脉冲星VLBI相位参考观测与结果 郭丽1郑兴武2张波1王伟华1 舒逢春1 郑为民1 余赟1 郝龙飞3刘志勇4袁建平4夏博1 1 中科院上海天文台 2 南京大学 3 云南天文台 4 乌鲁木齐天文站

  2. 主要内容 • VLBI相位参考方法简介 • 观测与数据处理 • 观测结果 • 讨论

  3. 脉冲星统计 • 已知的有: ~1800 • 毫秒脉冲星: 181 • 脉冲星双星: 139 • 球状星团内: 107* • 河外的脉冲星: 20 • 有高能辐射的脉冲星：48 ATNF Pulsar Catalogue (www.atnf.csiro.au/research/pulsar/psrcat)

  4. VLBI 观测系统 • 独立本振 • 数字化记录,异地处理 接收机 接收机 本振 数据采集 数据采集 本振 磁带或硬盘记录 磁带或硬盘记录 相关处理 VLBI 相位参考方法简介

  5. 方法的特点及优点 • 用甚长基线干涉仪观测附近校准源，获得相位延迟、延迟率和相位改正信息，再对待测源进行VLBI综合成图的技术 • 特点：1）要求目标源和参考源角距离近，2）两者的观测时间间隔小，3）参考源是点源 • 优点是可以成出待测源附近微弱的河外类星射电源，1次观测即可以精确测定待测源和这些河外类星射电源的相对位置参数，2次以上的观测可以获得高精度的待测源的视差与自行等参数（三角视差原理）。 VLBI 相位参考 VLBI 相位参考方法简介

  6. 脉冲星VLBI 相位参考 • 精度：利用VLBI相位参考方法观测和处理的脉冲星已有30多颗 (VLBA) • 多数脉冲星的位置精度达mas水平，最好达0.4mas； • 多数脉冲星的视差精度达0.1mas，最好达0.02mas； • 多数脉冲星的自行精度达0.5mas/yr，最好的达到0.02mas/yr； • 距离精度可达2%； 脉冲门技术：根据脉冲星实际脉冲相位在相关处理机中设置门限，以达到提高SNR的目的（3-5倍） VLBI 相位参考方法简介

  7. 高精度脉冲星参数的意义 脉冲星导航方面(脉冲星的位置和距离参数是制约导航精度的一个重要方面) • 天文（物理）方面 • 不仅对中子星的起源、演化、动力学和环境研究提供最基本观测依据； • 也对研究银河系电子密度分布； • 太阳系和河外星系参考架的链接； • 相对论预言的验证； • 引力辐射存在的确认。 VLBI 相位参考方法简介

  8. 待测脉冲星的选择 条件 1）CVN4个天线，同时具有S/X双频制冷接收机 2）上海VLBI中心的相关处理机能够处理某些天文观测数据 3）MakeFITS格式转换程序 4）CVN四台站在S波段，积分时间3小时的理论灵敏度为0.5mJy 不足 1）国内的相关处理机不具备脉冲门技术，因此只能观测强脉冲星； 2）仅乌站和上海站有L波段接收机，因此只能开展S波段的相位参考观测工作； 2）相关处理机仅能处理整分钟的数据，观测纲要安排导致有效的脉冲星观测较少 结论 只能选择辐射很强的脉冲星作为第一次观测的待测源 基于CVN的脉冲星观测与数据处理

  9. 待测脉冲星的选择 B0329+54 • 脉冲星B0329+54的周期约为0.7s，L波段流量密度203mJY,S波段为26mjy，早期利用相距为4.37度的河外射电源J0302+5331（S波段的流量为200mJy）为相位参考源，得到的视差为0.94mas，对应的距离为1.03kpc • 这次观测选用更接近脉冲星B0329+54的河外射电源J0347+5557，间隔只有2.53度，S波段的流量为410mJy，其位置精度为0.3-0.4mas 基于CVN的脉冲星观测与数据处理

  10. 观测与数据处理 • 参加台站：上海、昆明和乌鲁木齐； • 观测：08年10月17日，采用探月模式S/X双频，各4个通道，每通道带宽为8MHz，1bit采样，共8小时观测，2min对参考源，2min对脉冲星，脉冲星有效观测时间为3hr； • 数据纪录：由Mark5硬盘记录(900G)； • 相关：由上海VLBI中心软件相关处理机处理； • 格式转换：由Makefits格式软件完成； • 后处理：由AIPS软件完成。 基于CVN的脉冲星观测与数据处理

  11. 各台站的系统温度 基于CVN的脉冲星VLBI相位参考的结果

  12. UV覆盖图 基于CVN的脉冲星VLBI相位参考的结果

  13. 相位幅度变化图 基于CVN的脉冲星VLBI相位参考的结果

  14. 参考源的位置图 • 参考源是点源 • 参考源的初始位置很准确 • 选择的参考源比较理想 基于CVN的脉冲星VLBI相位参考的结果

  15. 脉冲星的位置图 • 其峰值流量密度为23mJy/beam，总流量密度为26mJY，与理论值相符。 • 在S波段的精确位置 • 赤经03 32´59.3278” • 赤纬54 º34´43.7320" • 相对位置的拟合好于30微角秒 • 绝对位置精度高于mas 基于CVN的脉冲星VLBI相位参考的结果

  16. 结论 • CVN完全具备进行脉冲星的VLBI相位参考观测与数据处理的能力； • 要观测更多的脉冲星，相关处理机必须具备脉冲门技术； • 需要更多的观测以期待得到脉冲星的高精度的距离，视差及自行参数。 基于CVN的脉冲星VLBI相位参考

  17. 谢谢，请指教

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