脉冲星巡天模拟

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射电脉冲星巡天是探测获取更多脉冲星的重要途径。本文首先介绍了影响射电脉冲星巡天效率的众多因素,可将这些因素分成两类,一是射电望远镜仪器本身因素,包括:望远镜口径大小、观测频率、观测带宽、积分时间、采样时间、数字化损失及系统温度;二是脉冲星自身特性,包括:色散量、周期和有效脉冲宽度。此外,总结了现有脉冲星巡天项目,利用Parkes多波束脉冲星及两次扩充巡天(Swinburne中纬度脉冲星巡天和Parkes高纬度脉冲星巡天)结果,采用包含时间演化的脉冲星分布模拟软件PsrPopPy,模拟得到脉冲星在银河系中分布的样本,并对近邻太阳系1kpc距离内的脉冲星数目进行了估算,获得了近邻脉冲星样本,可为脉冲星高能辐射对探测宇宙线正电子谱影响等研究提供可靠输入量。五百米口径球面射电望远镜(FAST)将在2016年建设完成,并即将进入早期科学阶段。在此阶段计划使用FAST超宽带接收机(覆盖频带约270到1620 MHz之间)进行脉冲星漂移巡天。在此之前有关FAST脉冲星巡天的工作都没有涉及早期科学阶段的研究,并且也还没有于用超宽带接收机做射电脉冲星巡天的最佳算法。为弥补这些空缺,我们给出一套可用于FAST早期科学阶段用超宽带接收机进行的脉冲星漂移巡天后所得数据的分析方法。此外,我们还自行开发了一套脉冲星数据模拟软件,使用此软件可模拟得到使用超宽带接收机做脉冲星漂移巡天后的脉冲星观测数据。并使用脉冲星搜寻软件SIGPROC对模拟所得的数据进行处理,进而估算出了FAST超宽带接收机做脉冲星漂移巡天的灵敏度。结果显示,FAST超宽带接收机一次漂移巡天的灵敏度约为40μJy。在获得FAST超宽带接收机脉冲星漂移巡天灵敏度基础之上,从球状星团中脉冲星产生率出发,结合现有的经验公式,对FAST早期科学的对球状星团中脉冲星漂移巡天探测率进行了估算。结果显示,FAST天区内有4个球状星团能在单次漂移观测后探测到脉冲星。再将漂移观测次数进行非相关叠加后,有10个球状星团能在10次扫描内就可有脉冲星被发现。
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