脈衝星和中子星/基於脈衝星的時間標準
外觀
< 脈衝星和中子星
脈衝星計時方法依賴於脈衝星到達時間的測量。這種到達時間是用天文臺時鐘測量的。當然,沒有時鐘是完美的,因此對測量的計時應用一系列校正,以將時間“轉移”到地面時間的實現(TT)。基於脈衝星的時間標準的目的是尋找地面時間實現中的不規則性。如果存在這種不規則性,那麼它將平等地影響所有脈衝星;所有脈衝星的計時殘差將在地面時間的實現中表現出這種不規則性。
許多研究小組試圖探測這種不規則性。迄今為止,在 BIPM 對地面時間的實現中沒有發現任何重大錯誤。
- 國際原子時,TT(TAI)。TAI 的穩定性
- BIPM 實現的地面時間,TT(BIPM)
- EAL
描述如何訪問時間標準以及它們是如何形成的。
顯示 TAI 和 BIPM 之間差異的圖表,有無二次去除
基於脈衝星的時間標準是透過檢查多個脈衝星的計時殘差建立的。如果所有脈衝星的資料都相同,並且對所有脈衝星應用相同的擬合程式,那麼基於脈衝星的時鐘訊號將僅僅是殘差的加權總和。但是,對於真實資料集,脈衝星不是同時觀測的,它們具有不同的資料跨度,計時模型包括任意相位偏移,並且不同的脈衝星需要不同的計時模型擬合。
許多作者試圖形成一個基於脈衝星的時間尺度(Guinot & Petit 1991,Petit & Tavella 1996,Rodin 2008,Rodin & Chen 2011)。最近,Hobbs 等人(2012)利用 TEMPO2 軟體包中的全域性約束擬合程式來擬合所有脈衝星中存在的公共訊號。
NEW EPTA paper.
任何在不同脈衝星計時殘差之間相關的訊號都將被“探測”為地面時間標準中的誤差。
- 從天文臺轉換為地面時間。必須將天文臺測量的脈衝到達時間轉換為地面時間。該校正中的任何錯誤都會在使用相同天文臺時鐘觀測的其他脈衝星中引起相同的計時殘差。Hobbs 等人(2012)建議這種校正通常在幾納秒內是已知的。但是,最直接的測試是在多個天文臺觀測同一個脈衝星,並搜尋僅在一個天文臺可見的訊號。
- '從地面時間轉換為地心時間。脈衝星計時方法依賴於從地面時間轉換為地心時間。這目前是使用 Irwin & Fukushima(1999)提出的時間星曆進行的。他們報告說他們的時間星曆在 ~5ns 的水平上是準確的。
- 天體物理現象。星際介質、行星星曆中的誤差甚至引力波都會導致相關的計時殘差。目前的研究工作正在試圖確定不同物理影響之間可能的汙染(例如,Tiburzi 等人 2015)。
目前,在地面時間標準中沒有發現任何重大錯誤。但是,隨著對更多具有高計時精度脈衝星的新計時觀測,基於脈衝星的時間標準將很快顯著提高靈敏度。Hobbs 等人(2012)還指出,基於脈衝星的時間尺度提供
* an independent check on terrestrial timescales using a system that is not terrestrial in origin.
* a timescale based on macroscopic objects of stellar mass instead of being based on atomic clocks that are based on quantum processes.
* a timescale that is continuous and will remain valid for far longer than any clock that we can construct.