Resumo dos componentes de ruído branco para 12 pulsares. O painel principal mostra as três contribuições:ruído de radiômetro como quadrados pretos, ruído de jitter como círculos azuis e ruído de cintilação como triângulos vermelhos. Todas as contribuições de ruído são dimensionadas para integração de 1 hora. Crédito:The Astrophysical Journal (2024). DOI:10.3847/1538-4357/ad217b O tempo do pulsar permite os testes mais rigorosos da física fundamental. Ao monitorar os tempos de pulso de chegada (ToAs) de um conjunto de pulsares de milissegundos estáveis (MSPs), conhecido como matriz de temporização de pulsar (PTA), é possível detectar ondas gravitacionais (GWs) nanohertz. O sucesso da detecção de GW com PTAs requer a maior precisão de temporização possível.
A precisão do tempo de um pulsar é limitada por muitas contribuições de ruído, incluindo aquelas introduzidas pelo próprio pulsar, pelo meio interestelar ao longo da linha de visão e pelo processo de medição. Em escalas de tempo curtas, o ruído é normalmente dominado por ruído branco, que inclui ruído de radiômetro, ruído de jitter e ruído de cintilação.
Em um estudo publicado no The Astrophysical Journal , Wang Shuangqiang do Observatório Astronômico de Xinjiang (XAO) da Academia Chinesa de Ciências e colaboradores usaram os dados obtidos do Radiotelescópio Esférico de Abertura de Quinhentos Metros (FAST) para realizar um estudo de ruído branco em MSPs.
Os pesquisadores apresentaram medições de ruído radiômetro, ruído de jitter e ruído de cintilação de 12 MSPs que fazem parte da amostra International Pulsar Timing Array.
Eles descobriram que diferentes pulsares apresentam diferentes níveis de ruído de instabilidade. A contribuição do ruído de cintilação é provavelmente insignificante, e o ruído de jitter é maior que o ruído do radiômetro, tornando-o o componente dominante no ruído branco. Portanto, mitigar o ruído de jitter é importante para a detecção de GWs.
Além disso, os pesquisadores realizaram um novo método, nomeadamente correspondência de modelo de matriz, que gera ToAs usando todos os quatro parâmetros de Stokes em vez de apenas Stokes I, para mitigar o ruído de jitter.
Eles descobriram que o ruído de jitter pode ser reduzido na faixa de 6,7% a 39,6% usando este método. Portanto, a correspondência de modelos de matrizes é um método valioso para melhorar a precisão do tempo em pulsares.
No futuro, este método será aplicado a um grande conjunto de dados de MSPs com FAST.
