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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11 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n n VLBI相位参考方法简介n n 观测与数据处理n n 观测结果n n 讨论脉冲星统计n n 已知的有已知的有:1800:1800n n 毫秒脉冲星毫秒脉冲星:181:181n n 脉冲星双星脉冲星双星:139:139n n球状星团内球状星团内:107*:107*n n 河外的脉冲星河外的脉冲星:20:20n n有高能辐射的脉冲有高能辐射的脉冲星:星:4848ATNF Puls
2、ar CatalogueVLBI 观测系统1.独立本振2.数字化记录,异地处理接收机数据采集磁带或硬盘记录本振接收机数据采集本振相关处理磁带或硬盘记录VLBI 相位参考方法简介VLBI 相位参考方法的特点及优点1.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2.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3.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
3、位参考方法简介脉冲星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)1.多数脉冲星的位置精度达mas 水平,最好达0.4mas;2.多数脉冲星的视差精度达0.1mas,最好达0.02mas;3.多数脉冲星的自行精度达0.5mas/yr,最好的达到0.02mas/yr;4.距离精度可达2%;VLBI 相位参考方法简介脉冲门技术: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)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
4、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 四台站在S S波段,积分时间 波段,积分时间3 3小时的理论灵敏度为 小时的理论灵敏度为0.5mJy 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
5、的数据,观测纲要安排导致有效的脉冲星观测较少基于CVN的脉冲星观测与数据处理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n n 脉冲星 脉冲星B0329+54 B0329+54的周期约为 的周期约为0.7s 0.7s,L L波段流量密度 波段流量密度203mJY,S 203mJY,S波段为 波段为26mjy 26mjy,早期,早期利用相距为 利用相距为4.37 4.37度的河外射 度的河外射电源 电源J0302+5331 J0302+5331(S S波段的流 波段的流量为 量为200mJy 200mJy)为相位参考源,)为相位参考源,得到的视差为 得到的视差为0.94mas 0.94ma
6、s,对应,对应的距离为 的距离为1.03kpc 1.03kpcn n 这次观测选用更接近脉冲星 这次观测选用更接近脉冲星B0329+54 B0329+54的河外射电源 的河外射电源J0347+5557 J0347+5557,间隔只有,间隔只有2.53 2.53度,度,S S波段的流量为 波段的流量为410mJy 410mJy,其位置精度为 其位置精度为0.3-0.4mas 0.3-0.4mas基于CVN的脉冲星观测与数据处理待测脉冲星的选择 B0329+54n n 参加台站:上海、昆明和乌鲁木齐;n n 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,1bi
7、t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;n n 数据纪录:由Mark5硬盘记录(900G);n n 相关:由上海VLBI中心软件相关处理机处理;n n 格式转换:由Makefits格式软件完成;n n 后处理:由AIPS软件完成。基于CVN的脉冲星观测与数据处理观测与数据处理各台站的系统温度基于CVN的脉冲星VLBI相位参考的结果UV覆盖图基于CVN的脉冲星VLBI相位参考的结果相位幅度变化图基于CVN的脉冲星VLBI相位参考的结果参考源的位置图基于CVN的脉冲星VLBI相位参考的结果n n 参考源是点源n n 参考源的初始位置很准确n n 选择的
8、参考源比较理想脉冲星的位置图n n 其峰值流量密度为 其峰值流量密度为23mJy/beam 23mJy/beam,总流量密,总流量密度为 度为26mJY 26mJY,与理论值相,与理论值相符。符。n n 在 在S S波段的精确位置 波段的精确位置n n 赤经 赤经03 32 03 32 59.3278”59.3278”n n 赤纬 赤纬54 54 34 34 43.7320 43.7320 n n 相对位置的拟合好于 相对位置的拟合好于30 30微角秒 微角秒n n 绝对位置精度高于 绝对位置精度高于mas mas基于CVN的脉冲星VLBI相位参考的结果结论n n 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;n n 要观测更多的脉冲星,相关处理机必须具备脉冲门技术;n n 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相位参考谢谢,请指教