

脉冲星是由大年夜质量恒星激烈爆发后留下的致密、快速自转的恒星残骸,它们以惊人的规律性发射无线电脉冲,被视为宇宙中的“周详时钟”。因为这些脉冲达到时光极其稳定,天文学家可以用高灵敏度射电千里镜记录每一次脉冲的精确抵达时刻,从而捕获到极其细微的变更,比如与宇宙中低频引力波相干的时延旌旗灯号。然而,在从脉冲星到地球的漫长旅途中,星际介质中的气体和自由电子会对无线电波产生散射,使得旌旗灯号被拉伸、扩散,抵达时光出现渺小偏移,有时只有几十纳秒,而要保持脉冲计时实验的高精度,就必须学会测量并修改这些“空间噪声”。
研究团队指出,脉冲星旌旗灯号的表示与地面不雅测到的“星星闪烁”颇为类似:地面上看到恒星闪烁,是因为地球大年夜气扰动光路;而脉冲星的无线电波在穿越星际空间时,则因漂浮的电子云等构造而产生明暗相间的条纹,在不合频率和时光上赓续变更。这些随时光演变的亮暗斑块构成了闪烁带宽等可以量化的参数,而闪烁越激烈,对脉冲抵达时光的影响平日也越明显,是以经由过程经久反复不雅测同一颗通亮且相对邻近的脉冲星,研究人员得以将这些闪烁图样转化为可用于高精度计时实验的修改量。
在这项依托艾伦千里镜阵列的研究中,团队在约 300 天内几乎天天对这颗脉冲星进行短时不雅测,重点测量其闪烁带宽随时光的变更。成果显示,闪烁强度在数天到数月的时光标准上明显起伏,并且数据还指向一个大年夜约 200 天周期的整体变更趋势,显示星际介质并非平均静态,而是存在随时光演变的大年夜标准构造。研究人员还提出了一种更靠得住的分析办法,用于估算闪烁随无线电频率变更的规律,充分应用了千里镜的宽频带覆盖才能,为往后类似不雅测供给了可复用的技巧路径。
项目负责人、SETI 研究所练习研究员 Grayce Brown 表示,脉冲星是摸索宇宙与本星系邻域的极佳对象,这类成果不仅推动脉冲星科学本身,也在赞助包含搜寻地外文明(SETI)在内的其他天文学范畴。所有穿越星际介质的无线电旌旗灯号都邑在必定程度上经历闪烁,对于 SETI 研究者而言,这种特点反而是筛选旌旗灯号的有力线索:带有明显星际闪烁特点的旌旗灯号,更可能来自太阳系之外,而那些不具备此类空间传播陈迹的,则更可能是地面人造干扰。
合营作者、SETI 研究所技巧旌旗灯号研究科学家 Sofia Sheikh 指出,艾伦千里镜阵列宽频带、可经久持续投入同一项目标特点,使其异常合适开展脉冲星闪烁监测。经由过程追踪一颗脉冲星旌旗灯号在穿越空间时的细微变更,科学家不仅能更清楚地懂得脉冲星本身与地球活动轨迹,还能描述两者之间星际物质的分布状况,从而在将来更好地区分通俗无线电干扰与可能具有人工来源的异常旌旗灯号。
编译自/ScitechDaily

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