目前国际上的脉冲星计时阵项目EuropeanPulsarTimingArrayEPTA

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毫秒脉冲星计时和原子时

毫秒脉冲星计时和原子时
(1) 脉冲星脉冲轮廓的角宽度典型值为 3°~ 10°。毫秒脉冲星的脉冲宽度一般都较小 ,峰较尖 锐 。脉冲轮廓的角宽度与射电频率相关较小 。脉 冲宽度与周期之比约为 3 %左右 。(2) 脉冲轮廓 形状在几分钟 、几十年的时间间隔内都是均匀稳 定 ,重复性很好 ,某些毫秒脉冲星的 Δ PΠP 可达 10 - 19 ~10 - 21 sΠs 。(3) 多个脉冲累积而得到的偏振 特征的表现是以线偏振为主 (0~100 %) ,但也常 常表现圆偏振 (0 ~ 60 %) , 并且改变 旋 转 方 向 。 (4) 在观测的宽频谱的波段上 ,脉冲平均轮廓与单 个脉冲一样或十分相近 。频谱呈幂律谱关系 : Sν ∝να ,谱指数 α为 + 113~ - 415 , 毫秒脉冲星的 α 为 + 113~ - 2165 。(5) 单个射电脉冲强度变化较 大 ,甚至有几十倍的变化 。所以 ,在进行毫秒脉冲 星观测设计时对其信噪比要求是尽量高 。(6) 脉 冲到达时间 TOA 并非绝对不变 ,这主要是由色散 及离子湍流等的影响 ,估计这种影响的最大值在 ns 量级 。(7) 脉冲累积时可能会有个别脉冲丢失 现象 ,但这种丢失对大量脉冲叠加的平均轮廓及 周期 P 的测定影响不大 ,一般不对毫秒脉冲星计 时造成误差 。(8) 极少数脉冲星在小于 100 MHz 或高于 3 GHz 以上的频谱出现截止现象 。我们综 合考虑 ,选在 114 ~213 GHz 之间 (主要考虑宇宙 噪声 、地球噪声对接收频段的影响等) 。(9) 周期 P 及 P ∶P 值分布于 4 个数量级范围 : (1 ms、10 ms 、100 ms 和 s 数量级) ,而一阶导数 P 值有 4 个 量级甚至 6 个量级的范围 ,即Δ PΠP 范围在 10 - 21 ~10 - 15 之间 。而且 P 和 P 有明显的相关性 。一 般来讲 ,自转速率越快 , P 值愈小 。(10) 毫秒脉冲 星的年龄约为 104 ~106 a 。(11) 由于射电脉冲载 频波在星际介质传播中产生色散效应 ,所以较高 频率的载波先到达地球站 。 212 计时原理

2024届山东省烟台市高三下学期第一次模拟物理试题(基础必刷)

2024届山东省烟台市高三下学期第一次模拟物理试题(基础必刷)

2024届山东省烟台市高三下学期第一次模拟物理试题(基础必刷)一、单项选择题(本题包含8小题,每小题4分,共32分。

在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)(共8题)第(1)题激光武器是用高能的激光对远距离的目标进行精确射击或用于防御导弹等的武器,具有快速、灵活、精确和抗电磁干扰等优异性能,在光电对抗、防空和战略防御中可发挥独特作用。

某激光器每分钟发射的光子数为n,发射激光的波长为,c表示真空中光速,h为普朗克常量,则激光器发射功率为( )A.B.C.D.第(2)题进入21世纪,北斗导航系统全球组网、天宫空间站在轨建造完成,标志着我国的航天事业走在了世界前列。

已知天宫空间站和北斗导航系统中的中圆轨道卫星均绕地球做匀速圆周运动,周期分别为、,则空间站和中圆轨道卫星的( )A.运转半径之比为B.线速度大小之比为C.向心加速度大小之比为D.线速度均大于第一宇宙速度第(3)题如图,一小球(可视为质点)先后以不同的速率沿着斜面上滑从A处飞出,分别落在水平地面上的B、C处,小球从A运动到B、C的时间分别为和,小球落在B、C处瞬时速度与水平面的夹角分别为和,下列说法正确的是( )A.,B.,C.,D.,第(4)题如图所示,铯133原子基态有两个超精细能级,国际计量大会将铯133原子基态超精细能级间跃迁对应辐射电磁波的9192631770个周期所持续的时间定为1秒。

已知可见光波长范围为400nm~700nm,光速为,则( )A.秒在国际单位制中是个导出单位B.该跃迁辐射出的电磁波波长在可见光波长范围内C.该跃迁辐射出的电磁波频率比可见光的频率低D.该跃迁辐射出的电磁波在真空中传播比光速小第(5)题如图所示,水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,两个边长相等的单匝闭合正方形线圈Ⅰ和Ⅱ,分别用相同材料,不同粗细的导线绕制(Ⅰ为细导线).两线圈在距磁场上界面高处由静止开始自由下落,再进入磁场,最后落到地面,运动过程中,线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界,设线圈Ⅰ、Ⅱ落地时的速度大小分别为、,在磁场中运动时产生的热量分别为、,不计空气阻力,则A.B.C.D.第(6)题设地球是质量分布均匀的半径为R的球体。

脉冲星时间尺度及其TOA预报初步分析

脉冲星时间尺度及其TOA预报初步分析

脉冲星时间尺度及其TOA预报初步分析杨廷高;高玉平【摘要】Based on the time scales TCB and TDB defined by International Astronomical Union (IAU), the time coordinate relativistic transformation for pulsar timing data analysis is discussed with emphasis. The terrestrial time (TT) should be used as reference time scale and the time coordinate transformation TCB--TT or time transformation TCB--TT should be made in pulsar timing data analysis. Based on the definition of TDB revised by IAU, the numerical integration method using JPL ephemeris and the traditional analytical method for calculating relativistic transformation of time coordinates are analyzed and compared. The effects of TCB or TDB on the measurements of pulsar rotational parameters are discussed. A preliminary analysis of the prediction of the time of arrival (TOA) of pulse is made by using PSR B 1855+09 rotation models as an example.%在简述国际天文学会(IAU)定义的几种不同时间尺度的基础上,重点讨论脉冲星计时观测中时间坐标相对论转换问题。

浙江省2024届高三物理选考综合测试卷(六)

浙江省2024届高三物理选考综合测试卷(六)

浙江省2024届高三物理选考综合测试卷(六)学校:_______ 班级:__________姓名:_______ 考号:__________(满分:100分时间:75分钟)总分栏题号一二三四五六七总分得分评卷人得分一、单项选择题(本题包含8小题,每小题4分,共32分。

在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)(共8题)第(1)题2021年12月9日,中国空间站“天宫课堂”第一课正式开讲,这是时隔8年之后,中国航天员再次进行太空授课。

空间站转一圈的时间约90分钟,保证太空授课信号通畅的功臣是中继卫星,中继卫星在地球同步静止轨道运行,空间站、中继卫星绕地球的运动均可视为匀速圆周运动,下列说法正确的是( )A.空间站的角速度小于中继卫星的角速度B.空间站的加速度大于中继卫星的加速度C.空间站的线速度小于中继卫星的线速度D.中继卫星的线速度等于第一宇宙速度第(2)题为了测定某平行于纸面的匀强电场的场强,某同学进行了如下操作:取电场内某一位置为坐标原点O建立x轴,选取x轴上到O点距离为r的P点,以O为圆心、r为半径作圆,如图甲所示,从P点起沿圆周逆时针测量圆上各点的电势和转过的角度,可以用此数据绘制图,当半径r分别取、、时,分别绘制出如图乙中所示的三条曲线,三条曲线均在时达到最大值,最大值分别为、、,下列说法正确的是( )A.曲线①对应的r取值为B.坐标原点O的电场强度为0C.电场强度的大小为D.半径为的圆周上,电势为0的位置只有一处第(3)题目前世界上最准确的计时工具就是原子钟,它是20世纪50年代出现的,原子钟是利用原子释放能量时发出的电磁波来计时的。

现在用在原子钟里的元素有氢、绝、铷等,其中氢原子的能级图如图所示,现有大量的氢原子处于的激发态,向低能级跃迁时辐射出若干种不同频率的光,下列说法正确的是( )A.由能级跃迁到能级产生的光频率最小B.由能级跃迁到能级产生的光能使某金属电离说明光是粒子C.由能级跃迁到能级产生的光最容易发生衍射现象D.最多可以辐射出6种不同频率的光第(4)题这是一木马摇椅简化图。

脉冲星

脉冲星
脉冲星
有10^7—10^14T强磁场的快速自转中子星
01 特性
03 发现 05 行星
目录
02 脉冲原因 04 命名规则 06录
08 研究意义 010 相关信息
脉冲星(Pulsar),就是旋转的中子星,因不断地发出电磁脉冲信号而得名。脉冲星是在1967年首次被发现 的。当时,还是一名女研究生的贝尔,发现狐狸星座有一颗星会发出一种周期性的电波。经过仔细分析,科学家 认为这是一种未知的天体。因为这种星体不断地发出电磁脉冲信号,就把它命名为脉冲星。
脉冲原因
尽管还没有十分有力的证据,但是全世界的脉冲星专家都相信,脉冲星并非或明或暗地闪烁发光,而是发射 出恒定的能量流。只是这一能量就像手电筒的光线那样汇聚成一束非常窄的光束,从星体的磁极发射出来。中子 星的磁轴与旋转轴之间成一定角度(这与地球的磁北极地理北极位置略有不同一样)。星体旋转时,这一光束就 象灯塔的光束或救护车警灯一样,扫过太空。只有当此光束直接照射到地球时,我们才能用某些望远镜探测到脉 冲星的信号。这样一来,恒流的光束就变成了脉冲光。
于是,第一颗脉冲双星就是这样被发现了,这个发现在1993年被授予诺贝尔奖,这样有关脉冲星的发现就有 了两项诺贝尔奖。

2003年12月,Nature上的一篇研究报告宣布发现了脉冲星PSR J0737-3039,与看起来像是一颗中子星的恒 星成对出现。一个月后,当来自澳大利亚Parkes天文望远镜的数据被重新分析时,研究人员发现该中子星实际上 也是另一颗脉冲星。所以这是第一个被发现的双脉冲星体系,名称是PSR J0737-3039 A/B。
几乎所有的专家都相信上述这种灯塔模型。但是也有“离经叛道”的不同意见被提了出来。新的观点认为脉 冲星的发光不是源自它的磁极,而是来自它的周围。同时认为,脉冲星发出脉冲光是因为它的磁场在高速地翻转 振荡,激变的磁场造成星体周围出现了极高的感生电场。这个感生电场的峰值出现在磁场过零点附近,并且加速 带电粒子使其发出同步辐射。这就可以解释脉冲信号的产生机理。

2024年考研199管理类综合能力真题及答案解析

2024年考研199管理类综合能力真题及答案解析

2024年全国硕士研究生入学统一考试综合能力试题一、问题求解:第1-15小题,每小题3分,共45分。

下列每题给出的A、B、C、D、E五个选项中,只有一项是符合试题要求的。

请在答题卡上将所选的字母涂黑。

1.甲股票上涨20%后价格与乙股票下跌20%后的价格相等,则甲、乙股票的原价格之比为A. 1 :1B. 1 :2C. 2 :1D. 3:2E. 2:32.将3 张写有不同数字的卡片随机地排成一排,数字面朝下.翻开左边和中间的2 张卡片,如果中间卡片上的数字大,那么取中间的卡片,否则取右边的卡片.则取出的卡片上的数字的最大的概率为A. 5:6B. 2:3C. 1 :2D. 1 :3E. 1 :43.甲、乙两人参加健步运动.第一天两人走的步数相同,此后甲每天都比前一天多走700 步,乙每天走的步数保持不变.若乙前7 天走的总步数与甲前6 天走的总步数相同,则甲第7 天走了()步A. 10500B. 13300C. 14000D. 14700E. 154004.函数f(x) 的最小值为A. 12B. 13C.14D.15E. 165.已知点O(0,0),A(a,1),B(2,b),C(1,2),若四边形OABC 为平行四边形.则a+b=A. 3B. 4C.5D.6E. 76.已知等差数列{ a n }满足a2 a3 a1a4 50 ,且a2 a3 a1 a5 ,则公差为A. 2B. -2C. 5D. -5E. 107.已知m,n,k 都是正整数,若m+n+k=10,则m,n,k 的取值方法有A.21 种B.28 种C.36 种D.45 种E.55 种8.如图1,正三角形 ABC 边长为3,以A 为圆心,以2为半径作圆弧,再分别以B,C 为圆心,以1为半径作圆弧,则阴影面积为(图1)8C.D.E.9.在雨季,某水库的蓄水量已达警戒水位,同时上游来水注入水库,需要及时泄洪,若开4个泄洪闸则水库的蓄水量到安全水位要8天,若开5个泄洪闸则水库的蓄水量到安全 水位要6天,若开7个泄洪闸则水库的蓄水量到安全水位要A.4.8 天B.4 天C.3.6 天D.3.2 天E.3 天10.如图2,在三角形点阵中,第n 行及其上方所有点个数为a 。

脉冲星到达时间PulsarTiming

脉冲星到达时间PulsarTiming
Radiation travels more slowly through a gravitational well
Small delay Large delay
Sin(i)=0.99975±0.0001 5
1
Pulsar Workshop, 2009, NAOC
7
2020/6/30
Four General Relativistic Effects
19
Pulsar Workshop, 2009, NAOC
2020/6/30
T是换算到太阳系质量中心的时间
自转模型
0
01 (t
t0
)
0
1 2
&(t
t0 )
1 6
&&(t
t0
)2
A[
(t
t0 )]
B[
(t
t0
)]
......
残差:观测与模型的差别
影响脉冲到达时间的因素:
• 脉冲星自转变化 • 脉冲星位置变化和误差 • 色散延迟 • 散射 • 相对论效应 • 双星系统的轨道运动 • 地球运动 • 其他未知因素
22
Pulsar Workshop, 2009, NAOC
周期测量:三次以上的观测 周期导数:几个月
2020/6/30
位置测量需要至少一年的数据,最高精度达到0.001arcs 自行测量则需要几年的数据,收到达时间噪声影响,若需精确测定PM 一般用VLBI技术
位置位差与自行误差的“Timing signal”:
• 地球轨道上引力势的变化,时空弯曲->时间延迟 • 群延迟:消色散
8
Pulsar Workshop, 2009, NAOC

2023届西南名校联盟“3+3+3”高三下学期教学质量诊断性联考理综物理核心考点试题(三)

2023届西南名校联盟“3+3+3”高三下学期教学质量诊断性联考理综物理核心考点试题(三)

2023届西南名校联盟“3+3+3”高三下学期教学质量诊断性联考理综物理核心考点试题(三)一、单选题 (共7题)第(1)题氢原子的能级图如图所示,下列说法正确的是( )A.玻尔的原子理论认为电子绕原子核旋转的轨道是连续的B.用能量为11eV的光子照射处于基态的氢原子可以使之发生跃迁C.大量处于能级的氢原子,最多可向外辐射2种不同频率的光子D.一个处于能级的氢原子,最多可向外辐射2种不同频率的光子第(2)题关于物理学史以下说法正确的是( )A.伽利略通过理想斜面实验得出力是维持物体运动状态的原因B.爱因斯坦的相对论否定了牛顿力学理论,成功解决了宏观物体的高速运动问题C.牛顿提出了万有引力定律,并通过实验测出了引力常量D.麦克斯韦认为磁场变化会在空间激发一种电场,这种电场不是由电荷产生的第(3)题某国际团队使用望远镜上安装的暗能量相机,发现了3颗隐藏在太阳强光中的近地小行星,将其中一颗命名为2021PH27。

在一年中的前5个节气间该小行星的位置如图所示。

已知该小行星近日点到太阳的距离为日地距离的,一年近似取360天,可近似认为24个节气在一年内均匀分布。

可能用到的数据:,,。

则该小行星经过近日点和远日点时的动能之比约为( )A.B.C.D.第(4)题如图,在光滑绝缘水平面上MN右侧有垂直纸面向里的匀强磁场,磁场的磁感应强度大小为B,金属线框ACD放在水平面上,线框ADC部分对照正弦图像弯制而成,形状为完整正弦图像的一半,D点离AC边的距离最远,DE长为d,现使线框以速度匀速进入磁场,线框运动过程中AC边始终与MN垂直,若线框的电阻为R,则线框进入磁场的过程中,图中理想电流表的示数为()A.B.C.D.第(5)题中国天眼 FAST 为我国探索外太空做出了巨大贡献。

研究团队利用中国天眼发现了一个名为 PSR J1953 1844 (M71E)的双星系统,其运动周期仅为53 分钟,是目前发现运动周期最短的脉冲星双星系统。

四川省绵阳市2024高三冲刺(高考物理)苏教版质量检测(培优卷)完整试卷

四川省绵阳市2024高三冲刺(高考物理)苏教版质量检测(培优卷)完整试卷

四川省绵阳市2024高三冲刺(高考物理)苏教版质量检测(培优卷)完整试卷一、单项选择题(本题包含8小题,每小题4分,共32分。

在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)(共8题)第(1)题宇宙中有一类快速旋转的白矮星会有规律地不断向外发出射电脉冲,天文学家称之为白矮星脉冲星,发出的射电脉冲从无线电波到X射线的范围都有。

目前天文学家已在银河系中累计发现了两个白矮星脉冲星,分别命名为ARScorpii和J1912-4410。

相关研究人员表示,白矮星脉冲星并不是一个单一的天体,而是双星系统,均由一颗M型矮星和一颗快速旋转的白矮星组成。

J1912-4410系统的周期是4.03小时,ARScorpii系统的周期是3.56小时。

由以上信息可知( )A.白矮星脉冲星发射的射电脉冲本质是电磁波B.白矮星脉冲星发射的射电脉冲本质是高速电子流C.由J1912-4410系统的周期和ARScorpii的相近推测,它们的质量相差不多D.白矮星不断“吸食”周围的天体,若“吸食”后的双星间距离不变,则这种“吸食”将不会影响其轨道周期第(2)题核污水中含有多种放射性成分,其中有一种难以被清除的同位素氚可能会引起基因突变,氚亦称超重氢,有放射性,其发生β衰变的方程为,其半衰期为12.43年。

下列有关氚的说法正确的是( )A.100个氚核经过年后剩余50个B.氚发生衰变时产生的高速电子流来自核外电子C.用中子轰击锂能产生氚,其核反应方程式为D.氚的比结合能大于氦的比结合能第(3)题一条轻长绳放置在水平桌面上,俯视图如图甲所示,用手握住长绳的一端,从时刻开始用手带动点沿垂直绳的方向(图甲中轴方向)在水平面内做简谐运动,内点的振动图像如图乙所示。

时轻长绳上的波形图可能正确的是(  )A.B.C.D.第(4)题四根等高、相互平行的水平长直导线有大小相等且方向相同的电流、、、,其中相邻两根导线间距均相等,a、b、c三点连线与导线等高并垂直于导线,c点位于四根导线间中点,d、e分别位于a、b两点的正下方,且,则下列说法正确的是( )A.c点的磁感应强度方向竖直向上B.c点的磁感应强度最大C.任意两导线间相互吸引D.d点与e点的磁感应强度相同第(5)题下列有关原子结构和原子核的认识,其中正确的是( )A.射线是高速运动的电子流B.氢原子辐射光子后,其绕核运动的电子动能增大C.太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变D.的半衰期是5天,100克经过10天后还剩下50克第(6)题由折射率为n的透明材料制成、半径为R的半圆柱形透明砖平放在桌面上,t=0时刻,将激光束垂直AC面射到A点,在激光束沿AC方向以速度v匀速向C点平移的过程中,有光从圆弧面ABC射出的时间为( )A.B.C.D.第(7)题如图(a),边长为的单匝正方形导线框固定在水平纸面内,线框的电阻为。

脉冲星计时数据的处理理论与方法研究

脉冲星计时数据的处理理论与方法研究

㊀㊀第52卷㊀第7期测㊀绘㊀学㊀报V o l .52,N o .7㊀2023年7月A c t aG e o d a e t i c ae tC a r t o g r a ph i c aS i n i c a J u l y,2023引文格式:周庆勇.脉冲星计时数据的处理理论与方法研究[J ].测绘学报,2023,52(7):1232.D O I :10.11947/j.A G C S .2023.20210725.Z H O U Q i n g y o n g .R e s e a r c ho n t h e o r y a n dm e t h o d s o f p u l s a r t i m i n g d a t a [J ].A c t aG e o d a e t i c a e tC a r t o g r a ph i c aS i n i c a ,2023,52(7):1232.D O I :10.11947/j.A G C S .2023.20210725.脉冲星计时数据的处理理论与方法研究周庆勇1,21.西安测绘研究所,陕西西安710054;2.信息工程大学地理空间信息学院,河南郑州450052R e s e a r c h o n t h e o r y a n dm e t h o d s o f p u l s a r t i m i n g da t a Z H O UQ i n g y o n g1,21.X i ̓a nR e s e a r c hI n s t i t u t eo fS u r v e y i n g a n d M a p p i n g ,X i ̓a n 710054,C h i n a ;2.G e o g r a p h i cS p a t i a l I n f o r m a t i o n I n s t i t u t e ,I n f o r m a t i o nE n g i n e e r i n g U n i v e r s i t y ,Z h e n g z h o u 450052,C h i n a ㊀㊀脉冲星是高速旋转且自转频率极其稳定的中子星,它们的位置坐标可精确测定,犹如恒星星表一样构成一种高精度惯性参考系;它们辐射的X 射线脉冲信号具有高稳定周期和高稳态轮廓特性,部分毫秒脉冲星自转频率长期稳定度优于地面原子钟,因此能够为飞行器深空航行提供良好的时间和空间参考基准,提升航天器大范围长航时的自主导航能力和在轨自主运行能力,提高我国控制空间的本领.论文主要创新点总结如下:(1)针对现有导航星历表参数不完整和不统一的问题,研究了导航脉冲星的优选准则,收集并处理得到一个包括18颗脉冲星的参数齐全的星历表,计算发现观测P S RJ 1939+2134㊁J 1824G2452㊁J 0437G4715能实现近地空间6.538k m 的导航精度.由于当前我国脉冲星星历表自主构建能力不足,分析了地面射电和空间X 射线观测确定脉冲星星历参数的精度,提出了我国高精度星历表建立与维持的策略,分析得到120m 口径射电望远镜一年测定的脉冲星星历测定精度相当于65m 口径望远镜10a ㊁80m5a 实现的技术水平.(2)针对脉冲星导航和天基脉冲星时的深空应用前景,推导建立了一个太阳系内普适性的完整脉冲星观测模型,并基于时延效应影响,给出了一个精度优于1n s 的简化观测模型,并应用于X P N A V G01卫星㊁H X M T 卫星脉冲星数据处理中,得到精确的脉冲周期和准确的脉冲轮廓.(3)结合我国空间卫星导航脉冲星实测数据特点,处理了X P N A V G1星C r a b 脉冲星3a 观测数据和H X M T 卫星C r a b 和B 15092a 观测数据,并在数据处理方法提出多项创新,提高了数据处理效率和准确性.研究一种利用探测器本征辐射能谱评估其性能稳定性的方法,发现国产首款在轨聚焦型X 射线探测器于2018年5月后性能趋于稳定,证实了其能精确地观测脉冲星.提出一种利用事例型光子模型拟合值检核观测总计数率的方法,提高了光子计时统计的准确性.研究了一种通过计时分析得到探测器时延的方法,得到H X M T 卫星L E 相对于H E 探测器的时延;提出一种基于相似度的脉冲周期搜索算法,有利于导航中已知脉冲星信号的检测.(4)在国内首次开展多台站毫秒脉冲星及C r a b 脉冲星星地联合观测处理,得到统一的计时模型和各观测设备的系统差,为建立我国脉冲星计时阵做了有益的探索.完成了C r a b 脉冲星地面射电联合处理㊁空间联合处理和星地联合处理,并针对2017年C r a b 脉冲星史上最大周期跃变事件,利用多颗空间卫星观测数据估计其周期跃变量.(5)为提高脉冲星时的稳定性,降低了观测噪声的影响,提出了一种基于双谱滤波的综合脉冲星时间尺度构建方法.分别利用I P T A ㊁新疆天文台和云南天文台计时数据构建综合脉冲星时年稳定度为5.21ˑ10-16㊁3.07ˑ10-15㊁1.62ˑ10-15.(6)针对卫星工程探测器选型㊁探测器性能在轨评估等问题,系统地研究X 射线探测器地面及在轨测试的方法,保障X P N A V G1卫星工程.研究了一套X 射线探测器性能综合测试方法,并完成了五款X 射线探测器的测试及比对.针对X P N A V G1卫星无标定辐射源,提出一种利用了脉冲星辐射能谱标定探测器有效面积的方法,消除探测器本底及空间环境噪声的影响,评估了X P N A V G1卫星X 射线探测器的有效面积为3.06c m 2@0.7k e V .研究了一种利用超新星遗迹的特征谱线标定探测器的能量响应的方法,重新得到了X 射线探测器的能量分辨率和能量线性关系.中图分类号:P 228㊀㊀㊀㊀文献标识码:D 文章编号:1001G1595(2023)07G1232G01基金项目:国家自然科学基金(42004004);国家重点基础研究发展计划(2020Y F B 0505801)收稿日期:2021G12G28作者简介:周庆勇(1986 ),男,2020年6月毕业于信息工程大学,获工学博士学位(指导教师:魏子卿院士),研究方向为空间大地测量.A u t h o r :Z H O U Q i n g y o n g (1986 ),m a l e ,r e c e i v e dh i s d o c t o r a ld e g r e ef r o m I n f o r m a t i o n E n g i n e e r i n g U n i v e r Gs i t y o nJ u n e 2020,m a j o r s i ns p a c e g e o d e s y.E Gm a i l :z j l z q y1986@163.c o m Copyright ©博看网. All Rights Reserved.。

广东省汕头市金山中学2022_2022学年高一语文上学期10月月考试题含解析

广东省汕头市金山中学2022_2022学年高一语文上学期10月月考试题含解析
应选D。
【6题详解】
此题考查学生理解概括文本信息的能力。做选择题,根本方法是排除法和比对法,就是把选项内容与原文有关内容认真、仔细地比较、对照,不符合原文意思的,就是错误项,反之那么为正确项。
D项,“首次〞错。由第四段可知,“于是就有了张择端的?清明上河图?以及孟元老的?东京梦华录?,城市的美首次充分展现并被发现〞,文中并没有明确指出是?清明上河图?首次展现了城市的美。
6. 以下对文章的理解,不正确的一项为哪一项
A. 在中国城市开展史上,唐朝长安城市布局整齐,是坊市制城市建置的代表。
B. 市民阶层在宋代正式登上历史舞台,这导致了中国传统文化的重大变化。
C. 中国市井文化在宋代才真正发生,并由此诞生了中国兴旺的商业文明。
D. 张择端的?清明上河图?,首次以一种民间风俗画的方式充分展现了城市的美。
4.在下面一段文字横线处补写恰当的语句,使整段文字语意完整连贯,内容贴切,逻辑严密,每处不超过15个字。
人对于一样事物会有三种态度:实用的态度,科学的态度,美感的态度。三种态度对人生都有价值,实用的态度以善为最高目的,①____,美感的态度以美为最高目的,各自的功能不一样。出于实际价值的需要,多数人会注重实用的态度。少数人会有科学的态度,人们最缺的是审美的态度,培养审美的态度,②_____,却可以“免俗〞,可以净化心灵。③______?最重要的是学会超越实用需求,依靠形象和直觉获得美感的经验。
【2题详解】
此题考查学生病句辨析与修改能力。病句原因很多,主要有搭配不当、成分残缺、语序不当、前后矛盾等。判断病句,必须对汉语的语言标准有所了解,首先要仔细阅读句子,第一步凭借语感感知句子有无毛病,再用所学知识〔病句类型〕作分析。可用压缩句子抓主要成分由整体到局部地判断。此题中,“感怀江南春天〞搭配不当,应该为“感知〞,排除AD,而根据前文“我对江南的春天〞,可以确定后面应该强调得是“华美、奇异的春天不是自然界单方面的杰作〞,故排除B,应选C。

脉冲星的计时观测及其在引力波探测、检验广义相对论、研究中子星物理等方面的应用

脉冲星的计时观测及其在引力波探测、检验广义相对论、研究中子星物理等方面的应用

脉冲星的计时观测及其在引力波探测、检验广义相对论、研究中子星物理等方面的应用摘要脉冲星,作为宇宙中高速旋转的中子星,其辐射出的无线电波信号具有极高的稳定性。

通过对脉冲星信号到达时间的精确测量,我们可以进行脉冲星计时观测,从而获得对宇宙环境、引力场以及中子星本身的宝贵信息。

本文将对脉冲星计时观测方法及其在引力波探测、检验广义相对论、研究中子星物理等方面的应用进行详细阐述。

关键词: 脉冲星,计时观测,引力波,广义相对论,中子星物理1. 脉冲星简介脉冲星是快速旋转的中子星,其自转轴与磁轴不重合,因此会发出周期性的无线电脉冲信号。

脉冲星的发现是20世纪60年代天文学领域最重大的发现之一,它为研究中子星物理、宇宙学以及引力理论提供了前所未有的机会。

1.1 脉冲星的形成脉冲星是质量大于太阳质量8倍的大质量恒星在超新星爆发后坍缩形成的。

坍缩过程中,恒星的核心被压缩成半径只有大约10公里、密度极高的中子星。

由于角动量守恒,中子星的自转速度会变得非常快,同时也会产生强烈的磁场。

1.2 脉冲星的性质脉冲星具有以下几个重要特征:*快速自转:脉冲星的自转周期一般在毫秒到秒之间,自转速度非常快。

*强磁场:脉冲星的磁场强度非常高,通常达到10^8到10^15高斯,甚至比地球磁场强数十亿倍。

*无线电辐射:脉冲星会发出周期性的无线电波脉冲信号,其脉冲周期非常稳定,可以精确地测量。

*高密度:脉冲星的密度极高,相当于将太阳压缩到一个城市大小。

2. 脉冲星计时观测脉冲星计时观测是指利用地面或空间望远镜接收脉冲星发出的无线电波信号,并对脉冲到达时间的微小变化进行精确测量。

这种测量方法可以获得以下信息:*脉冲星的自转周期及其变化:由于脉冲星的自转速度会随着时间的推移而发生微小的变化,通过测量脉冲到达时间的变化,我们可以得到脉冲星自转周期的变化规律,从而推断脉冲星的年龄和演化阶段。

*脉冲星的位置:通过测量脉冲到达时间在地球不同位置的差异,我们可以利用三角测量方法确定脉冲星在宇宙中的精确位置。

用阿秒光脉冲探索微观世界

用阿秒光脉冲探索微观世界

用阿秒光脉冲探索微观世界作者:杨先碧来源:《大自然探索》2024年第05期阿秒光脉冲技术是一种引人注目的新技术,它以其独特的方式改变了我们对量子世界的理解。

它不仅带来了全新的研究视角,更在无数次实验中揭示了量子世界的奇妙特性。

在这段科研征程中,主角是瑞典物理学家安妮·吕利耶、法国物理学家皮埃尔·阿戈斯蒂尼和奥地利物理学家费伦茨·克劳斯,他们凭借着在阿秒光脉冲技术发展中的卓越贡献,荣获了2023 年的诺贝尔物理学奖。

要探究阿秒光脉冲的奥秘,我们首先要清楚什么是阿秒。

阿秒是一个时间单位,其值为一百亿亿分之一秒。

这个时间如此短暂,以至于光在1 阿秒内仅能前进0.3 纳米。

这种难以想象的短暂瞬间,似乎已经超越了我们的探测极限。

光脉冲是光源按着一定时间间隔时断时续的发光,而阿秒光脉冲是由超级短暂的闪光所构成。

它是科学家手中的利器,用以探索那些瞬息万变的微观世界。

阿秒光脉冲具有极致的速度和短暂,却足以照亮微观世界的隐秘空间。

光是电场与磁场振动而形成的电磁波,它的振动频率受到物理极限的约束。

正是这种自然规律的限制,光脉冲的最短持续时间无法低于1飞秒,这是20世纪80年代时科学界的共识。

飞秒与阿秒,虽一字之差,却有千倍的时差。

若要跨越这道时间之篱,阿秒光脉冲的研究人员明白,仅靠改良现有科技是远远不够的,更需要开拓全新的技术领域。

光脉冲是激光光源在一个个间隔的小时间段内发射出来的,其峰值功率很高。

随着激光技术的不断发展,光脉冲宽度也在不断缩小,也就是脉冲的时间间隔不断变小。

如何将光脉冲压缩到阿秒量级?高次谐波可以充当动力来源。

对混合的多频光进行分解时,其中最低频率为基频2 倍以上的那些波就是高次谐波。

吕利耶是早期通过实验来产生高次谐波的科学家之一。

早在1987 年,吕利耶将红外激光射入惰性气体,观察到了高次谐波的产生。

与以前实验中使用的波长较短的激光相比,红外激光产生更多、更强的高次谐波。

2024届上海市闵行区高三上学期学业质量调研(一模)物理试卷

2024届上海市闵行区高三上学期学业质量调研(一模)物理试卷

2024届上海市闵行区高三上学期学业质量调研(一模)物理试卷学校:_______ 班级:__________姓名:_______ 考号:__________(满分:100分时间:75分钟)总分栏题号一二三四五六七总分得分评卷人得分一、单项选择题(本题包含8小题,每小题4分,共32分。

在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)(共8题)第(1)题下列说法正确的是( )A.电荷放在电势高的地方,电势能大B.无论正电荷还是负电荷,克服电场力做功它的电势能都增大C.正电荷在电场中某点的电势能,一定大于负电荷在该点具有的电势能D.电场强度为零的点,电势一定为零第(2)题信息时代的今天,我们的生活越来越离不开电磁波,下列叙述中正确的是()A.变化的磁场一定能产生变化的电场B.有电场就会产生磁场,有磁场就会产生电场C.只要有电场和磁场,就能产生电磁波D.麦克斯韦提出电磁场理论,并预言电磁波的存在,赫兹通过实验验证了电磁波的存在第(3)题如图所示,粗细均匀的圆形绝缘环位于空间直角坐标系中的xOy平面内,其几何中心与坐标原点O重合。

处于每个象限的圆环都均匀带有相同电量的电荷,电性如图所示。

点1、2、3、4、5、6分别位于z、x、y轴上,它们与原点间距相同,以下说法错误的是( )A.点1、点2处的场强一定相同B.点3、点4处的场强一定相同C.点3、点4处的电势一定相等D.点5、点6处的电势一定相等第(4)题下列关于速度的说法正确的是()A.速度是描述物体位置变化的物理量B.速度是描述物体位置变化大小的物理量C.速度是描述物体位置变化快慢的物理量D.速度是描述物体运动路程和时间关系的物理量第(5)题中国科研团队利用中国天眼FAST发现迄今轨道周期最短的脉冲星双星系统,并命名为M71E。

设此双星都是质量均匀分布的球体,它们的质量分别为m1、m2,两者绕其中心连线上某点做匀速圆周运动,其中一颗星的速度大小为v1,不计其它天体对它们的作用。

千亿星辰_南京大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年

千亿星辰_南京大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年

千亿星辰_南京大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.天文望远镜最重要的参数是()答案:口径2.地球自转轴进动的周期大约是?答案:26000年3.以下哪一项不会引起恒星位置的变化?答案:恒星的视向速度4.VLBI可以检测地球运动的方方面面,但不包括以下哪一项?答案:地震5.第一颗用望远镜发现的行星是哪个?它是谁发现的?答案:天王星,赫歇尔6.Mayor 和 Queloz 因发现一颗行星获得诺奖,这颗行星的名字是什么?何种方法发现的?答案:飞马座51b, 视向速度法7.发现行星最多的望远镜是哪一个?用何种方法?答案:开普勒望远镜,凌星法8.导致太阳发光的氢聚变反应主要发生在哪一层?答案:核心区9.太阳的磁场主要是在哪个层次产生的?答案:对流区底部10.太阳黑子数越多,太阳的总亮度如何变化?答案:变亮11.日冕加热的机制有哪些?答案:磁重联和阿尔文波12.快速太阳风主要源自于()?答案:高纬度的冕洞13.极光不会发生在()上答案:月球14.太阳每秒释放3.86 * 10^26焦耳/秒的能量,这个能量相当于千克物质湮灭产生的能量。

答案:4.3 * 10^915.决定恒星一生演化最关键性的因素是?答案:恒星的质量16.在地球上我们看到太阳的角直径(直径的张角)为0.5度,太阳和地球之间的距离为1.5亿公里,人眼的最小角分辨率约为1角分(1度= 60角分),请问将太阳放在公里外,肉眼看到它将是极小的发光点。

答案:45亿17.如果一颗恒星内部没有了核反应,它将发生答案:核坍缩18.中子星的内部与引力相抗衡的是答案:中子简并压力19.跟太阳一样重的黑洞的直径大约跟_______一般大答案:北京二环20.正常恒星的质量越大,半径越_____;白矮星和中子星的质量越大,半径越_____。

答案:大,小21.下面哪种变星不属于物理变星答案:自转变星22.用不同波段望远镜观测银河系获得的图像在形状和辐射强度上有差异,其原因是?答案:银河系产生不同波段辐射的物理机制不一样23.活动星系核通常能产生强烈的电磁波辐射,它的能量来源主要是?答案:超大质量黑洞的吸积活动24.活动星系核与星系的多波段能谱分布存在显著的差别。

2024年高考物理高频考点押题预测卷02(全国甲卷)

2024年高考物理高频考点押题预测卷02(全国甲卷)

2024年高考物理高频考点押题预测卷02(全国甲卷)一、单选题 (共7题)第(1)题通过对α粒子散射实验的研究,卢瑟福提出了原子的核式结构模型。

如图为实验的示意图,显微镜前端带有荧光屏,实验时,若将显微镜分别放在位置1、2、3、4,则能观察到α粒子出现最多的位置为( )A.位置1B.位置2C.位置3D.位置4第(2)题分子间的作用力F与分子间距离r的关系如图所示,为分子间的平衡位置。

下列说法正确的是( )A.当时,分子间的作用力最小B.当时,分子间的作用力最小C.分子间的作用力总是随分子间距离增大而减小D.分子间的作用力总是随分子间距离增大而增大第(3)题下列物理量属于基本量且单位属于国际单位制中基本单位的是A.功/焦耳B.质量/千克C.电荷量/库仑D.力/牛顿第(4)题如图,在光滑绝缘水平面上MN右侧有垂直纸面向里的匀强磁场,磁场的磁感应强度大小为B,金属线框ACD放在水平面上,线框ADC部分对照正弦图像弯制而成,形状为完整正弦图像的一半,D点离AC边的距离最远,DE长为d,现使线框以速度匀速进入磁场,线框运动过程中AC边始终与MN垂直,若线框的电阻为R,则线框进入磁场的过程中,图中理想电流表的示数为()A.B.C.D.第(5)题第19届亚运会在中国杭州召开,下列说法正确的是( )A.在乒乓球比赛中,研究运动员发球时,可将乒乓球视为质点B.在足球比赛中,球在空中飞行的速度越大,其惯性越大C.在举重比赛中,·运动员举起杠铃并在空中保持静止状态时,运动员对地面的压力和其对杠铃的支持力是一对平衡力D.铅球比赛中,不计空气阻力,在空中运动的铅球处于完全失重状态第(6)题2023年诺贝尔物理学奖授予三位物理科学家,表彰他们对于超快激光和阿秒物理科学的开创性工作。

阿秒激光脉冲(1阿秒秒)是目前人们所能控制的最短时间过程,可用来测量原子内绕核运动电子的动态行为等超快物理现象。

其应用类似于频闪照相机,下面三幅图是同一小球,在同一地点,用同一频闪照相仪得到的运动照片,下列说法正确的是( )A.三种运动过程中,小球的加速度逐渐增大B.前两种运动小球处于完全失重状态,而斜上抛运动的小球上升过程处于超重状态C.三种运动过程中,相等时间内小球速度变化量相同D.三种运动过程中,相等时间内小球在竖直方向上位移相同第(7)题某创新实验小组制作一个半径为12.00cm的圆盘,将3个相同的弹簧的一端均匀固定在圆环上,另外一端固定打结,结点恰好在圆心O处,如图所示,已知弹簧(质量不计)的自然长度均为9.00cm,弹簧的劲度系数。

用脉冲星计时探测引力波的原理

用脉冲星计时探测引力波的原理

用脉冲星计时探测引力波的原理脉冲星计时法(pulsartiming)是一种用于探测引力波的方法。

它基于脉冲星的性质以及引力波对时空的影响。

脉冲星是一类自转非常快的恒星,它们以非常规律的脉冲信号发出电磁辐射。

这些脉冲信号具有非常稳定的周期,可达到亚毫秒级(即每秒钟发射上千次脉冲)。

脉冲星的周期性使得我们能够准确地测量它们的到达时间,且可以用作一个精确的天体钟。

当引力波通过时,会引起脉冲星的到达时间微弱的改变。

这是因为引力波会在时空中产生波纹,类似于扩散的涟漪,而脉冲星所处的时空也会随之波动。

这种波动会导致脉冲星的到达时间略微延迟或提前。

通过精确测量这种到达时间的微小变化,我们可以间接地探测到引力波的存在。

具体采用脉冲星计时法进行引力波探测的步骤如下:1.首先,选择一些距离地球较近且具有稳定到达时间的脉冲星作为观测目标。

这些脉冲星通常具有较高的自转频率和稳定的脉冲周期。

2.利用射电望远镜对选定的脉冲星进行连续观测,记录每次脉冲信号的到达时间。

一般而言,脉冲星观测要持续数年甚至更长,以获得足够高精度的数据。

3.在观测结束后,通过处理观测数据,可以得到每个脉冲星到达时间的测量值。

4.接下来,利用已知的脉冲星位置和运动参数,进行模拟计算,得到理论上的预期到达时间。

这个模拟计算基于爱因斯坦的广义相对论理论,考虑引力波对时空的影响。

5.最后,将实际测量的到达时间与模拟计算得到的预期到达时间进行比较。

如果存在引力波,那么实际测量值和预期值之间就会出现微小的偏差。

通过不断精确地测量多个脉冲星的到达时间,可以进一步提高对引力波的探测灵敏度。

这种多脉冲星组合的方法可以降低一些系统误差,并增加对引力波的探测概率。

脉冲星计时法因其高精度和灵敏度而受到广泛应用。

它可以探测到不同频率范围内的引力波信号,并对引力波的性质和来源进行研究。

此外,脉冲星计时法还可以用于验证引力理论的预测,并检测一些奇特的天体现象,如超大质量黑洞的存在。

脉冲星宇宙中的天体闹钟

脉冲星宇宙中的天体闹钟

脉冲星宇宙中的天体闹钟脉冲星是宇宙中一类极为神奇和独特的天体,它们不仅拥有极高的自转速度,还能以极为规律的脉冲信号向地球发送信息。

在脉冲星的宇宙中,它们就像天体闹钟一样,帮助天文学家测量时间和探索宇宙的奥秘。

脉冲星最早于1967年被英国天文学家朱利安·贝尔发现。

当时,贝尔在剑桥用一台特制的望远镜进行观测时,意外地发现了一个极为稳定和规律的脉冲信号。

这就是脉冲星的首次观测结果,也是对宇宙中一种新型天体的发现。

脉冲星的特点之一是其极快的自转速度。

由于在恒星演化过程中,恒星内部物质坍缩导致自转速度迅速增加,最终形成了一个高度自旋的致密天体,即脉冲星。

脉冲星的自转周期可达几毫秒到几秒不等,甚至有一些特殊类型的脉冲星能达到数十微秒级别。

这使得脉冲星成为了宇宙中最旋转最快的天体之一。

脉冲星之所以能向地球发送脉冲信号,是因为其位于磁场极度强大的磁层中。

自转时,脉冲星的磁场与周围的等离子体发生相互作用,形成了一个巨大的电磁波束。

当这个束指向地球时,我们就能接收到脉冲星发出的信号。

这些信号的规律性非常高,如同一个准确无误的闹钟,每次通知我们时间的流逝。

脉冲星的脉冲信号还可以帮助天文学家研究和探测宇宙中的其他天体。

例如,当脉冲星与其他天体相互作用时,它们发出的脉冲信号会发生微小的变化。

通过观测这些变化,天文学家可以推断出脉冲星周围存在的物质和引力场,并研究宇宙中的星系、黑洞等天体。

脉冲星也是天文学和物理学研究的重要工具。

通过测量脉冲信号的到达时间,天文学家可以精确测定地球与脉冲星之间的距离。

这种距离测量方法被称为脉冲星测距,广泛应用于宇宙学领域,以研究星系的演化和宇宙的膨胀速度。

此外,脉冲星的周期还能用于研究地球的自转和星际空间的微重力环境。

通过监测脉冲星的自转周期变化,科学家可以推断出地球自转速度的微扰和星际空间微重力环境中微小的质量分布等。

总结起来,脉冲星是宇宙中一种独特而神奇的天体,其脉冲信号如同天体闹钟,以极高的准确性和规律性向我们传递时间和信息。

江西省宜春市2024高三冲刺(高考物理)统编版(五四制)考试(强化卷)完整试卷

江西省宜春市2024高三冲刺(高考物理)统编版(五四制)考试(强化卷)完整试卷

江西省宜春市2024高三冲刺(高考物理)统编版(五四制)考试(强化卷)完整试卷一、单项选择题(本题包含8小题,每小题4分,共32分。

在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)(共8题)第(1)题霍尔元件广泛应用于生产生活中,有的电动自行车上控制速度的转动把手就应用了霍尔元件,这种转动把手称为“霍尔转把”。

“霍尔转把”内部有永久磁铁和霍尔器件等,截面如图。

开启电动自行车的电源时,在霍尔器件的上下面之间就有一个恒定电流,如图。

将“霍尔转把”旋转,永久磁铁也跟着转动,施加在霍尔器件上的磁场就发生变化,霍尔器件就能输出变化的电势差。

这个电势差是控制车速的,电势差与车速的关系如图。

以下叙述正确的是( )A.若霍尔元件的自由电荷是自由电子,则端的电势高于端的电势B.若改变霍尔器件上下面之间的恒定电流的方向,将影响车速控制C.其他条件不变,仅增大恒定电流,可使电动自行车更容易获得最大速度D.按第一张图顺时针均匀转动把手,车速增加得越来越快第(2)题如图甲所示为汽车的传统点火装置,称之为蓄电池点火系统。

此装置的核心部件是一个变压器,该变压器的原线圈通过开关连接到12V的蓄电池上,副线圈连接到火花塞的两端。

在开关闭合或断开的瞬间,将会在副线圈中产生脉冲高电压形成电火花,点燃可燃混合气体。

图乙和图丙分别是原线圈、副线圈电压随时间变化的图像,则下列说法正确的是( )A.原线圈的匝数比副线圈的匝数多B.至间穿过副线圈的磁通量为零C.开关断开与闭合瞬间副线圈产生的感应电动势方向相同D.开关断开时比开关闭合时,更容易点燃混合气体第(3)题一倾角的粗糙斜面,斜面顶端安装一小滑轮,滑轮大小忽略不计,将斜面固定在地面上,一轻绳跨过定滑轮一端连接放在斜面上的物体m1,另一端悬挂小球m2。

用手按住m1使之静止不动,让小球m2在竖直内左右摆动,摆动稳定后,放开按住m1的手,发现当小球摆动到最高点时,滑块m1恰好不下滑,当小球摆到最低点时,滑块m1恰好不上滑,如图所示,已知斜面与物体间的动摩擦因数,则值为( )A.B.C.D.第(4)题“中国天眼”(FAST)设施已发现脉冲星数量超过240颗。

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观测目标包括导航用脉冲星和毫秒脉冲星 导航脉冲星:建立并保持脉冲星时空参考架 毫秒脉冲星:建立并保持脉冲星时间标准 观测方案:观测波段、积分时间、观测周期 应考虑两个以上波段的同时观测等
6
目前国际上的脉冲星计时阵项目
European Pulsar Timing Array (EPTA)
• Radio telescopes at Westerbork, Effelsberg, Nancay, Jodrell Bank, (Cagliari)
三者共观测40颗毫秒脉冲星,其中30颗TOA精度好于1us
7
A Pulsar Timing Array (PTA)
• With observations of many pulsars widely distributed on the sky can in principle detect a stochastic gravitational wave background • Gravitational waves passing over the pulsars are uncorrelated
Idea first discussed by Hellings & Downs (1983), Romani (1989) and Foster & :
9
10
PPTA脉冲星时观测研究成果:
11
TT(BIPM11)-TAI
从1994至2011年TAI漂移达到5us
15
导航用脉冲星时空参考架
利用X射线脉冲星脉冲到达航天器时间TOA观测确定航天器相对太 阳系质心的三维坐标
恭贺王先生九十华诞!
脉冲星时间标准及应用研究进展
杨廷高
中科院国家授时中心
1
王先生在“2000年哈纳斯脉冲星观测与研究” 会议文集的序中写到:
“毫秒脉冲星以其极其稳定的脉冲周期(包含极其稳定的 周期变化率改正)可望用于监测(和改正)原子时的长期 稳定度(一个时间基准的长期稳定度是它作为基准的基 本特征)。” “进行毫秒脉冲星脉冲到达时刻的常规、持续、系统的 多星测量相当于产生一种脉冲星时。当前,建立和不断 改善脉冲星钟的努力正处在一个学科交叉点上:(1)时 间计量学前沿上的交叉:引进脉冲星时,以达到与 原子时同时发展、交叉比对的新格局。”
早在1997年王先生已有这种思想,并提出建立50米射电望远镜, 在国家授时中心开展脉冲星时观测和研究工作。
2
脉冲星时间标准研究进展
3
4
5
90年代后期开始脉冲星计时阵观测
脉冲星计时阵:对选定的一组脉冲星按照既定 观测程序进行长期计时观测 计时阵观测方案根据科学目标设计 脉冲星计时阵是建立脉冲星时间标准和脉冲星 时空参考架的有效观测方法
2012年在北京举行的IAU大会,DIVISION 1 决定并建立 “Pulsar Time Scale”工作组,开展脉冲星时应用研究。
14
建议:
未来,脉冲星时的应用将改变国际上时间服务格局; 脉冲星导航成为未来深空飞行器自主导航的发展方 向。 建议从国家需求出发逐步建立我国脉冲星时系统; 目前,FAST和其它射电望远镜建立为我国脉冲星 时及其应用研究奠定了基础;应该继续重视基础设 施建设; 应该深入开展脉冲星时及其应用的研究工作,包 括脉冲星计时观测、脉冲星守时理论方法和脉冲星 导航应用研究等; 加强该领域人才队伍建设。
上图:TT(BIPM11)与TAI差异 下图:拟合并消除二次多项式后的结果
12
PPTA脉冲星时研究成果:PPTA11-TAI 和 TT(BIPM2011)-TAI
13
初步结论:
脉冲星计时阵观测能够检测到原子时 TAI的系统误差, 得到的脉冲星时系统精度可与TT(BIPM2010)相比; 多个脉冲星计时阵的综合可获得更高精度的脉冲星时 系统(共约40颗毫秒脉冲星,30颗精度好于1us); 未来大设备(FAST、SKA等)观测精度进一步提高,能 观测的毫秒脉冲星数量大大增加(几百颗); 应用脉冲星能够实现各类空间飞行器自主导航,更适 用于深空探测飞行器自主导航应用。
• Data from Arecibo and Green Bank Telescope • High-quality data for 17 millisecond pulsars
Parkes Pulsar Timing Array (PPTA)
• Data from Parkes 64m radio telescope in Australia • High-quality data for 20 millisecond pulsars
• Gravitational waves passing over Earth produce a correlated signal in the TOA residuals for all pulsars
• Requires observations of ~20 MSPs over 5 – 10 years; could give the first direct detection of gravitational waves! • A timing array can detect instabilities in terrestrial time standards – establish a pulsar timescale • Can improve knowledge of Solar system properties, e.g. masses and orbits of outer planets and asteroids
• Normally used separately, but can be combined for more sensitivity • High-quality data (rms residual < 2.5 ms) for 9 millisecond pulsars
North American pulsar timing array (NANOGrav)
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