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乌鲁木齐天文站第一页，共二十页。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第二页，共二十页。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：48ATNFPulsarCatalogue第三页，共二十页。VLBI观测系统独立本振数字化记录,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相位参考方法简介第四页，共二十页。VLBI相位参考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相位参考方法简介第五页，共二十页。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%；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）第六页，共二十页。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相位参考方法简介第七页，共二十页。第八页，共二十页。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第九页，共二十页。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待测脉冲星的选择B0329+54第十页，共二十页。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观测与数据处理第十一页，共二十页。各台站的系统温度基于CVN的脉冲星VLBI相位参考的结果第十二页，共二十页。UV覆盖图基于CVN的脉冲星VLBI相位参考的结果第十三页，共二十页。相位幅度变化图基于CVN的脉冲星VLBI相位参考的结果第十四页，共二十页。参考源的位置图基于CVN的脉冲星VLBI相位参考的结果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第十五页，共二十页。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0332´59.3278”赤纬54º34´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相位参考的结果第十六页，共二十页。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相位参考第十七页，共二十页。第十八页，共二十页。谢谢，请指教第十九页，共二十页。内容总结基于CVN的脉冲星VLBI相位参考观测与结果。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。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）。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