脉冲星VLBI观测研究

《脉冲星VLBI观测研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、PulsarStudieswithVLBIByZhenYANADissertationSubmittedtoUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillmentoftherequirementForthedegreeofDoctorofAstrophysicsShanghaiAstronomicalObservatory，ChineseAcademyofSciencesMay，2012摘要JY23lllll8llilllUll8H97llllY2381

2、897VLBI是对脉冲星进行高分辨率观测研究的重要手段。脉冲星信号是一系列时域上不连续的微弱脉冲，频谱为幂率谱，其VLBI观测面临多种挑战。本文主要介绍在博士阶段在脉冲星VLBI观测技术、观测数据软件相关处理技术、后期数据处理方法、脉冲星天体物理等方面的所进行的研究以及所取得的阶段性成果。(1)在脉冲星VLBI观测数据软件相关处理方面，主要研究了国际上流行的开源软件相关处理机DiFX(DistributedFX-styleSoftwareCorrelator)的安装、调试、运行、脉冲星信号的提取方法，以及DiF

3、X对中国VLBI网(CVN)脉冲星观测数据的兼容性。利用个人电脑上安装的DiFX在普通模式和PulsarBinning模式下对CVN第一次脉冲星观测数据成功进行相关处理。观测信噪比在PulsarBinning模式下得到了显著提高。和德国马普射电天文研究所合作，利用该所集群计算环境下的Bonn-DiFX，在PulsarBinning模式对流量仅有2．3mJy的毫秒脉冲星PSRJ1022+1001的欧洲VLBI网(EVN)观测数据成功进行相关处理。(2)利用VLBA开展具有行星系统的脉冲星PSRB1257+12的观

4、测研究。在观测技术上，为有效克服观测中电离层的影响，采用两个参考源的相位参考观测模式，以求解相位梯度，从而实现对目标源相位进行更精确的插值。该观测项目成功实现了PSRB1257+12的不依赖于任何模型的距离和自行高精度测量，测得其距离d=710+～6：pc，自行肛。=46．144-o．23mas／yr，砌=-85．00土0．65mas／yr。这是第一次利用VLBI的方式测得该脉冲星这些参数。本次测得脉冲星距离和脉冲星到达时间测量结果是一致的，但具有更高的精度。该结果进一步证实了NE2001和TC93银河系电子密

5、度模型会低估某些高银纬的脉冲星的距离。根据本项目测量结果，对PSRB1257+12的X射线效率进行重新计算，从而确认其X射线效率并不比其它毫秒脉冲星低。由距离和自行推算PSRB1257+12垂直于视线方向的二维速度约为338km／s，远大于其它毫秒脉冲星。通过和其它模型对比发现潮汐瓦解伴星模型能更好地解释目前观测结果。脉冲星VLBI观测研究(3)利用EVN开展中等质量的脉冲星双星系统PSRJ1022+1001的观测研究。通过对比各历元观测当天5种常用电离层模型所预测的EVN各台站上空垂直电子总含量，确定IGSG

6、电离层模型更稳定可靠。前两个历元EVN对PSRJ1022+1001的观测数据相关处理过程中，DiFX将赤道式跟踪方式的望远镜错误地按照地平式跟踪方式望远镜进行处理，从而引起观测相位错误。由于原始观测数据已经被清除，上述错误只能在后期数据处理中改正。经过研究，在改正上述错误方面并取得了一定的效果，但还是没有完全消除上述错误的影响。利用后三个历元EVN对PSRJ1022+1001观测结果初步估算该脉冲星的自行为p。=-23mas／yr，筋=21mas／yr，这是第一次相对精确地得到该脉冲星的二维速度，因为到达时间观

7、测只能测得其黄经方向的速度。(4)对基于DiFx的CVN天体物理观测软件相关处理平台搭建所需软、硬件进行调研并给出具体配置，此外还对CVN脉冲星观测研究前景进行展望。关键词：脉冲星，VLBI，相关处理机，原初行星盘，相位参考AbstractVLBIisanimportanttooltoperformhighangularresolutionobservationonpulsars．Thesignalofmostofpulsarsisaseriesofveryweakradiopulsesthathavepowe

8、rlawspectra．SomechallengeshavetobefacedandovercomewhenthepulsarobservationswithVLBIarecarriedout．Whatwillbeintroducedinthisthesisaretheresearchprogressandoutcomesrelatedtopulsarobservationtechni