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Pulsar “timing” Pulsar “timing” • Considerazioni tecniche Considerazioni tecniche • Modelli di timing Modelli di timing • Pulsar Binarie Pulsar Binarie • Applicazioni Applicazioni

Pulsar timing Considerazioni tecnicheConsiderazioni tecniche Modelli di timingModelli di timing Pulsar BinariePulsar Binarie ApplicazioniApplicazioni

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Page 1: Pulsar timing Considerazioni tecnicheConsiderazioni tecniche Modelli di timingModelli di timing Pulsar BinariePulsar Binarie ApplicazioniApplicazioni

Pulsar “timing”Pulsar “timing”Pulsar “timing”Pulsar “timing”

• Considerazioni tecnicheConsiderazioni tecniche

• Modelli di timingModelli di timing

• Pulsar BinariePulsar Binarie

• Applicazioni Applicazioni

Page 2: Pulsar timing Considerazioni tecnicheConsiderazioni tecniche Modelli di timingModelli di timing Pulsar BinariePulsar Binarie ApplicazioniApplicazioni

Ancora sulla Dispersione…Ancora sulla Dispersione…Ancora sulla Dispersione…Ancora sulla Dispersione…

Dispersione:Dispersione:Dispersione:Dispersione:

• Gli elettroni liberi nel Gli elettroni liberi nel mezzo interstellare mezzo interstellare causano dispersionecausano dispersione• Impulsi a bassa Impulsi a bassa frequenza arrivano dopofrequenza arrivano dopo

(( in MHz) in MHz)::

• Gli elettroni liberi nel Gli elettroni liberi nel mezzo interstellare mezzo interstellare causano dispersionecausano dispersione• Impulsi a bassa Impulsi a bassa frequenza arrivano dopofrequenza arrivano dopo

(( in MHz) in MHz)::

DMdt highlow 2261015.4

• Se non corretto, l’impulso Se non corretto, l’impulso sarà “diluito” attraverso la sarà “diluito” attraverso la bandabanda

• Se non corretto, l’impulso Se non corretto, l’impulso sarà “diluito” attraverso la sarà “diluito” attraverso la bandabanda

MHzperms33103.8 DMt

Page 3: Pulsar timing Considerazioni tecnicheConsiderazioni tecniche Modelli di timingModelli di timing Pulsar BinariePulsar Binarie ApplicazioniApplicazioni

tDM =

1.2 104

3

DM 430 MHz 100 s /DM /MHz

1400 MHz 3 s /DM /MHz

Allargamento degli impulsi dovuto alla dispersione

F

req

ue

ncy

F

req

ue

ncy

F

req

ue

ncy

time

time

time

Page 4: Pulsar timing Considerazioni tecnicheConsiderazioni tecniche Modelli di timingModelli di timing Pulsar BinariePulsar Binarie ApplicazioniApplicazioni
Page 5: Pulsar timing Considerazioni tecnicheConsiderazioni tecniche Modelli di timingModelli di timing Pulsar BinariePulsar Binarie ApplicazioniApplicazioni

Allargamento degli impulsi dovuto allo scattering

tscatt 14

Page 6: Pulsar timing Considerazioni tecnicheConsiderazioni tecniche Modelli di timingModelli di timing Pulsar BinariePulsar Binarie ApplicazioniApplicazioni
Page 7: Pulsar timing Considerazioni tecnicheConsiderazioni tecniche Modelli di timingModelli di timing Pulsar BinariePulsar Binarie ApplicazioniApplicazioni

Impulsi singoli e impulsi mediatiImpulsi singoli e impulsi mediatiImpulsi singoli e impulsi mediatiImpulsi singoli e impulsi mediati

• Limpulso mediato è stabile• Limpulso mediato è stabile

Page 8: Pulsar timing Considerazioni tecnicheConsiderazioni tecniche Modelli di timingModelli di timing Pulsar BinariePulsar Binarie ApplicazioniApplicazioni

tempo

Page 9: Pulsar timing Considerazioni tecnicheConsiderazioni tecniche Modelli di timingModelli di timing Pulsar BinariePulsar Binarie ApplicazioniApplicazioni

Pulsar TimingPulsar TimingPulsar TimingPulsar Timing

• Misura del tempo di arrivo degli impulsiMisura del tempo di arrivo degli impulsi (TOA) (TOA) • Trasferimento al baricentro del sistema solareTrasferimento al baricentro del sistema solare

• Misura del tempo di arrivo degli impulsiMisura del tempo di arrivo degli impulsi (TOA) (TOA) • Trasferimento al baricentro del sistema solareTrasferimento al baricentro del sistema solare

Page 10: Pulsar timing Considerazioni tecnicheConsiderazioni tecniche Modelli di timingModelli di timing Pulsar BinariePulsar Binarie ApplicazioniApplicazioni

time

time

time

Tim

e re

sidu

alStima accurata del periodo di ripetzione degli impulsi

Page 11: Pulsar timing Considerazioni tecnicheConsiderazioni tecniche Modelli di timingModelli di timing Pulsar BinariePulsar Binarie ApplicazioniApplicazioni

Nello stesso modo si può misurare il rallentamento secolare

Page 12: Pulsar timing Considerazioni tecnicheConsiderazioni tecniche Modelli di timingModelli di timing Pulsar BinariePulsar Binarie ApplicazioniApplicazioni

Stima dei ParametriStima dei ParametriStima dei ParametriStima dei Parametri• Parametri di spin: • Parametri astrometrici: posizione, moto proprio, parallasse

• Parametri di spin: • Parametri astrometrici: posizione, moto proprio, parallasse

,,,

Page 13: Pulsar timing Considerazioni tecnicheConsiderazioni tecniche Modelli di timingModelli di timing Pulsar BinariePulsar Binarie ApplicazioniApplicazioni

Pulsar BinariePulsar BinariePulsar BinariePulsar Binarie• 5 Parametri Kepleriani:

Porb, ap, e, , T0

• 5 Parametri Kepleriani:

Porb, ap, e, , T0

2

3

2

32 sinsin4),(

cp

c

orb

pcp

mm

im

P

ia

Gmmf

• Assumendo una massa canonica di 1.4 M si può stimare la massa della compagna in funzione di i. La massa minima si ha per i=90°

• Assumendo una massa canonica di 1.4 M si può stimare la massa della compagna in funzione di i. La massa minima si ha per i=90°

• Funzione di massa:Funzione di massa:• Funzione di massa:Funzione di massa:

• Parametri

Post-Kepleriani

• Parametri

Post-Kepleriani

Page 14: Pulsar timing Considerazioni tecnicheConsiderazioni tecniche Modelli di timingModelli di timing Pulsar BinariePulsar Binarie ApplicazioniApplicazioni

Pulsar Timing: SommarioPulsar Timing: SommarioPulsar Timing: SommarioPulsar Timing: Sommario

• Si paragona il modello (Si paragona il modello (,,, , PP, d, dPP/d/dtt, P, Porborb, etc..) con i TOA , etc..) con i TOA

• Si ottiene una soluzione coerente, con residui “random”Si ottiene una soluzione coerente, con residui “random”

• Si paragona il modello (Si paragona il modello (,,, , PP, d, dPP/d/dtt, P, Porborb, etc..) con i TOA , etc..) con i TOA

• Si ottiene una soluzione coerente, con residui “random”Si ottiene una soluzione coerente, con residui “random”

Straordinaria precisione: il Periodo di PSR B1937+21:Straordinaria precisione: il Periodo di PSR B1937+21: Straordinaria precisione: il Periodo di PSR B1937+21:Straordinaria precisione: il Periodo di PSR B1937+21:

P = 0.00155780649243270.0000000000000004 sP = 0.00155780649243270.0000000000000004 s

L’eccentricità orbitale di J1012+5307: L’eccentricità orbitale di J1012+5307:

e < 0.8 x 10-6 – L’oggetto più “rotondo” dell’Universoe < 0.8 x 10-6 – L’oggetto più “rotondo” dell’Universo

Page 15: Pulsar timing Considerazioni tecnicheConsiderazioni tecniche Modelli di timingModelli di timing Pulsar BinariePulsar Binarie ApplicazioniApplicazioni

Molte pulsar sono orologi estremamamente stabili

P = 0.0015578064924327 0.0000000000000004 sec

In questa pulsar, dopo alcuni anni di “timing” si può

prevedere il tempo di arrivo degli impulsi con una precisione

di 1 s a distanza di 1 anno !

Una stabilità di “orologio” (10-14) paragonabile ai migliori

standard atomici

Page 16: Pulsar timing Considerazioni tecnicheConsiderazioni tecniche Modelli di timingModelli di timing Pulsar BinariePulsar Binarie ApplicazioniApplicazioni

Le pulsar come orologi

Page 17: Pulsar timing Considerazioni tecnicheConsiderazioni tecniche Modelli di timingModelli di timing Pulsar BinariePulsar Binarie ApplicazioniApplicazioni

3 – Le Pulsars come 3 – Le Pulsars come strumentistrumenti3 – Le Pulsars come 3 – Le Pulsars come strumentistrumenti

• Teorie della gravitàTeorie della gravità

• Pianeti al di fuori del sistema solarePianeti al di fuori del sistema solare

• Explosioni di SupernovaExplosioni di Supernova

• Mezzo interstellareMezzo interstellare

• Fisica della materia ultradensaFisica della materia ultradensa

Vedremo adesso alcune applicazioni:Vedremo adesso alcune applicazioni:

Page 18: Pulsar timing Considerazioni tecnicheConsiderazioni tecniche Modelli di timingModelli di timing Pulsar BinariePulsar Binarie ApplicazioniApplicazioni

Ancora sulle Pulsar Binarie:Ancora sulle Pulsar Binarie:Ancora sulle Pulsar Binarie:Ancora sulle Pulsar Binarie:• 5 Parametri Kepleriani:

Porb, ap, e, , T0

• 5 Parametri Kepleriani:

Porb, ap, e, , T0

2

3

2

32 sinsin4),(

cp

c

orb

pcp

mm

im

P

ia

Gmmf

• Assumendo una massa canonica di 1.4 M si può stimare la massa della compagna in funzione di i. La massa minima si ha per i=90°

• Assumendo una massa canonica di 1.4 M si può stimare la massa della compagna in funzione di i. La massa minima si ha per i=90°

• Funzione di massa:Funzione di massa:• Funzione di massa:Funzione di massa:

• Parametri

Post-Kepleriani

• Parametri

Post-Kepleriani

Page 19: Pulsar timing Considerazioni tecnicheConsiderazioni tecniche Modelli di timingModelli di timing Pulsar BinariePulsar Binarie ApplicazioniApplicazioni

NOT ALLOWED

sin i = 1

Pulsar mass

Com

pani

on m

ass

Page 20: Pulsar timing Considerazioni tecnicheConsiderazioni tecniche Modelli di timingModelli di timing Pulsar BinariePulsar Binarie ApplicazioniApplicazioni

La stabilità di “orologio” delle pulsar si rivela

uno strumento ideale per lo studio della

Relatività Generale

Page 21: Pulsar timing Considerazioni tecnicheConsiderazioni tecniche Modelli di timingModelli di timing Pulsar BinariePulsar Binarie ApplicazioniApplicazioni

La modifica della forma delle orbite:La modifica della forma delle orbite:

L’avanzamento del periastro L’avanzamento del periastro

Page 22: Pulsar timing Considerazioni tecnicheConsiderazioni tecniche Modelli di timingModelli di timing Pulsar BinariePulsar Binarie ApplicazioniApplicazioni

Il ritardo relativistico del Il ritardo relativistico del tempo di arrivo degli impulsitempo di arrivo degli impulsi

Shapiro DelayShapiro Delay

Page 23: Pulsar timing Considerazioni tecnicheConsiderazioni tecniche Modelli di timingModelli di timing Pulsar BinariePulsar Binarie ApplicazioniApplicazioni

Gravitational redshift & time dilationGravitational redshift & time dilation

La La modulazione relativistica del modulazione relativistica del tempo di arrivo degli impulsitempo di arrivo degli impulsi

Page 24: Pulsar timing Considerazioni tecnicheConsiderazioni tecniche Modelli di timingModelli di timing Pulsar BinariePulsar Binarie ApplicazioniApplicazioni

Il restringimento delle orbite dovuto Il restringimento delle orbite dovuto all’emissione di onde gravitazionaliall’emissione di onde gravitazionali

Orbital decayOrbital decay

Page 25: Pulsar timing Considerazioni tecnicheConsiderazioni tecniche Modelli di timingModelli di timing Pulsar BinariePulsar Binarie ApplicazioniApplicazioni
Page 26: Pulsar timing Considerazioni tecnicheConsiderazioni tecniche Modelli di timingModelli di timing Pulsar BinariePulsar Binarie ApplicazioniApplicazioni

Teorie della GravitàTeorie della Gravità: Tests: Tests

In ogni teoria della Gravità, i valori dei parametri post-Kepleriani

(PK) dipendono dalle masse e dai valori dei parametri Kepleriani

Le masse sono incognite

Mass Function constraints

NOT ALLOWED 2

3

2

32 sinsin4),(

cp

c

orb

pcp

mm

im

P

ia

Gmmf

sin i = 1

Page 27: Pulsar timing Considerazioni tecnicheConsiderazioni tecniche Modelli di timingModelli di timing Pulsar BinariePulsar Binarie ApplicazioniApplicazioni

Teorie della Gravità:Teorie della Gravità: Tests Tests

La misura di 1 parametro PK limita I valori delle masse

Page 28: Pulsar timing Considerazioni tecnicheConsiderazioni tecniche Modelli di timingModelli di timing Pulsar BinariePulsar Binarie ApplicazioniApplicazioni

Teorie della Gravità: TestsTeorie della Gravità: Tests

La misura di 2 parametri PK determina le masse

nell’ambito di una data teoria

Page 29: Pulsar timing Considerazioni tecnicheConsiderazioni tecniche Modelli di timingModelli di timing Pulsar BinariePulsar Binarie ApplicazioniApplicazioni

Teoria della GravitàTeoria della Gravità: Tests: Tests

3 parametri PK: in una teoria corretta le linee si

intersecano in un punto !

bP

Page 30: Pulsar timing Considerazioni tecnicheConsiderazioni tecniche Modelli di timingModelli di timing Pulsar BinariePulsar Binarie ApplicazioniApplicazioni

Teoria della Gravità : TestsTeoria della Gravità : Tests

Ma non se la teoria non è corretta !

bP

Page 31: Pulsar timing Considerazioni tecnicheConsiderazioni tecniche Modelli di timingModelli di timing Pulsar BinariePulsar Binarie ApplicazioniApplicazioni

Hulse & Taylor: Nobel

Hulse & Taylor: Nobel

19931993

PSR B1913+16

radiative predictions of GR verified at 0.2% level

Page 32: Pulsar timing Considerazioni tecnicheConsiderazioni tecniche Modelli di timingModelli di timing Pulsar BinariePulsar Binarie ApplicazioniApplicazioni

PSR B1534+12

Page 33: Pulsar timing Considerazioni tecnicheConsiderazioni tecniche Modelli di timingModelli di timing Pulsar BinariePulsar Binarie ApplicazioniApplicazioni

La scoperta di PSR J0737-3039 (Aprile 2003)La scoperta di PSR J0737-3039 (Aprile 2003)

• Binary pulsar

• P = 22.7 ms

• Orbital period = 2.4 hr Eccentricity = 0.08

• Orbital parameters suggest that the system is relatively massive, probably consisting of two NSs

• Huge periastron advance (16.88 deg/yr)

Page 34: Pulsar timing Considerazioni tecnicheConsiderazioni tecniche Modelli di timingModelli di timing Pulsar BinariePulsar Binarie ApplicazioniApplicazioni

La separazione orbitale diminuisce di 2.5 mt all’anno !!

Pulsar Neutron Star companion

Il tempo di “coalescenza” relativamente breve (85 Myr) e la vicinaza (500 pc) di questo sistema implicano un alto

tasso di “coalescenze” nella Galassia !

Page 35: Pulsar timing Considerazioni tecnicheConsiderazioni tecniche Modelli di timingModelli di timing Pulsar BinariePulsar Binarie ApplicazioniApplicazioni

• L’età apparente di questa pulsar non è molto elevata

• La stella di neutroni compagna potrebbe essere ancora osservabile come radio pulsar !

Page 36: Pulsar timing Considerazioni tecnicheConsiderazioni tecniche Modelli di timingModelli di timing Pulsar BinariePulsar Binarie ApplicazioniApplicazioni

Il segnale di pulsar da parte della stella di neutroni compagna venne scoperto alcuni

mesi dopo

Page 37: Pulsar timing Considerazioni tecnicheConsiderazioni tecniche Modelli di timingModelli di timing Pulsar BinariePulsar Binarie ApplicazioniApplicazioni

22.7 ms

1.7 x 10-18

210 Myr

6 x 109 G

1,080 km

5 x 103 G

6 x 1033 erg s-1

301 km s-1

AA2.77 s

0.88 x 10-15

50 Myr

1.6 x 1012 G

1.32 x 105 km

0.7 G

1.6 x 1030 erg s-1

323 km s-1

P

P

SpinDown age

Bsurf

RLC

BLC

Erotational

Mean Orbit Velocity

BBBasic ParametersBasic Parameters

.

.

Page 38: Pulsar timing Considerazioni tecnicheConsiderazioni tecniche Modelli di timingModelli di timing Pulsar BinariePulsar Binarie ApplicazioniApplicazioni

Tests di Relatività Generale

Page 39: Pulsar timing Considerazioni tecnicheConsiderazioni tecniche Modelli di timingModelli di timing Pulsar BinariePulsar Binarie ApplicazioniApplicazioni

Mass-mass diagram for J0737-Mass-mass diagram for J0737-3039A&B3039A&B

Page 40: Pulsar timing Considerazioni tecnicheConsiderazioni tecniche Modelli di timingModelli di timing Pulsar BinariePulsar Binarie ApplicazioniApplicazioni

Mass function A

Mass-mass diagram for J0737-Mass-mass diagram for J0737-3039A&B3039A&B

Page 41: Pulsar timing Considerazioni tecnicheConsiderazioni tecniche Modelli di timingModelli di timing Pulsar BinariePulsar Binarie ApplicazioniApplicazioni

Mass function B

Mass-mass diagram for J0737-Mass-mass diagram for J0737-3039A&B3039A&B

Page 42: Pulsar timing Considerazioni tecnicheConsiderazioni tecniche Modelli di timingModelli di timing Pulsar BinariePulsar Binarie ApplicazioniApplicazioni

Mass ratio

Mass-mass diagram for J0737-Mass-mass diagram for J0737-3039A&B3039A&B

Page 43: Pulsar timing Considerazioni tecnicheConsiderazioni tecniche Modelli di timingModelli di timing Pulsar BinariePulsar Binarie ApplicazioniApplicazioni

Periastron advance

Mass-mass diagram for J0737-Mass-mass diagram for J0737-3039A&B3039A&B

Page 44: Pulsar timing Considerazioni tecnicheConsiderazioni tecniche Modelli di timingModelli di timing Pulsar BinariePulsar Binarie ApplicazioniApplicazioni

Grav. Redshift+ 2nd order Doppler

Mass-mass diagram for J0737-Mass-mass diagram for J0737-3039A&B3039A&B

Page 45: Pulsar timing Considerazioni tecnicheConsiderazioni tecniche Modelli di timingModelli di timing Pulsar BinariePulsar Binarie ApplicazioniApplicazioni

Shapiro s

Mass-mass diagram for J0737-Mass-mass diagram for J0737-3039A&B3039A&B

Page 46: Pulsar timing Considerazioni tecnicheConsiderazioni tecniche Modelli di timingModelli di timing Pulsar BinariePulsar Binarie ApplicazioniApplicazioni

Shapiro r

Mass-mass diagram for J0737-Mass-mass diagram for J0737-3039A&B3039A&B

Page 47: Pulsar timing Considerazioni tecnicheConsiderazioni tecniche Modelli di timingModelli di timing Pulsar BinariePulsar Binarie ApplicazioniApplicazioni

Mass-mass diagram for J0737-Mass-mass diagram for J0737-3039A&B3039A&B

Page 48: Pulsar timing Considerazioni tecnicheConsiderazioni tecniche Modelli di timingModelli di timing Pulsar BinariePulsar Binarie ApplicazioniApplicazioni

MB=1.250(5)M

MA=1.337(5)M

Mass-mass diagram for J0737-Mass-mass diagram for J0737-3039A&B3039A&B

Page 49: Pulsar timing Considerazioni tecnicheConsiderazioni tecniche Modelli di timingModelli di timing Pulsar BinariePulsar Binarie ApplicazioniApplicazioni

Mass-mass diagram for J0737-Mass-mass diagram for J0737-3039A&B3039A&B

Page 50: Pulsar timing Considerazioni tecnicheConsiderazioni tecniche Modelli di timingModelli di timing Pulsar BinariePulsar Binarie ApplicazioniApplicazioni

0004.0003.0exp

obs

0007.1 s

s

Mass-mass diagram for J0737-Mass-mass diagram for J0737-3039A&B3039A&B

Page 51: Pulsar timing Considerazioni tecnicheConsiderazioni tecniche Modelli di timingModelli di timing Pulsar BinariePulsar Binarie ApplicazioniApplicazioni

Shapiro delay in PSR-A arrival times

Page 52: Pulsar timing Considerazioni tecnicheConsiderazioni tecniche Modelli di timingModelli di timing Pulsar BinariePulsar Binarie ApplicazioniApplicazioni

Le millisecond pulsar come “rivelatori” di Le millisecond pulsar come “rivelatori” di Onde GravitazionaliOnde Gravitazionali

Le millisecond pulsar come “rivelatori” di Le millisecond pulsar come “rivelatori” di Onde GravitazionaliOnde Gravitazionali

• Timing “relativo” di un campione di millisecond pulsarTiming “relativo” di un campione di millisecond pulsar

• ““Bracci” di un gigantesco rivelatore di onde gravitazionali.Bracci” di un gigantesco rivelatore di onde gravitazionali.

• Timing “relativo” di un campione di millisecond pulsarTiming “relativo” di un campione di millisecond pulsar

• ““Bracci” di un gigantesco rivelatore di onde gravitazionali.Bracci” di un gigantesco rivelatore di onde gravitazionali.

Pulsar Timing ArrayPulsar Timing ArrayPulsar Timing ArrayPulsar Timing Array

Page 53: Pulsar timing Considerazioni tecnicheConsiderazioni tecniche Modelli di timingModelli di timing Pulsar BinariePulsar Binarie ApplicazioniApplicazioni

I primi pianeti al di fuori del sistema Solare, in I primi pianeti al di fuori del sistema Solare, in orbita attorno a una pulsar.orbita attorno a una pulsar.

I primi pianeti al di fuori del sistema Solare, in I primi pianeti al di fuori del sistema Solare, in orbita attorno a una pulsar.orbita attorno a una pulsar.

PSR B1257+12 byPSR B1257+12 by

Wolszczan & Frail (1992)Wolszczan & Frail (1992)

PSR B1257+12 byPSR B1257+12 by

Wolszczan & Frail (1992)Wolszczan & Frail (1992)

Page 54: Pulsar timing Considerazioni tecnicheConsiderazioni tecniche Modelli di timingModelli di timing Pulsar BinariePulsar Binarie ApplicazioniApplicazioni

• Evidenza • Evidenza

- Disallineamento fra momento di spin e

momento orbitale- Velocità spaziali delle pulsar fino a 1000 km/s

- Disallineamento fra momento di spin e

momento orbitale- Velocità spaziali delle pulsar fino a 1000 km/s

• Meccanismo di “kick” sconosciuto• Meccanismo di “kick” sconosciuto

Evidenza di esplosioni di Supernova asimmetricheEvidenza di esplosioni di Supernova asimmetricheEvidenza di esplosioni di Supernova asimmetricheEvidenza di esplosioni di Supernova asimmetriche

Page 55: Pulsar timing Considerazioni tecnicheConsiderazioni tecniche Modelli di timingModelli di timing Pulsar BinariePulsar Binarie ApplicazioniApplicazioni

Precessione GeodeticaPrecessione GeodeticaPrecessione GeodeticaPrecessione Geodetica

• Accoppiamento Accoppiamento Relativistico Spin-Orbita• Previsto per la prima pulsar binaria da Damour &

Ruffini (1974)• Periodo di precessione previsto in GR: (e.g. Barker & O’Connell 1975, Börner et al. 1975)

• Accoppiamento Accoppiamento Relativistico Spin-Orbita• Previsto per la prima pulsar binaria da Damour &

Ruffini (1974)• Periodo di precessione previsto in GR: (e.g. Barker & O’Connell 1975, Börner et al. 1975)

• Per la prima pulsar binaria B1913+16:

p = 1.21 deg/year

• Per la prima pulsar binaria B1913+16:

p = 1.21 deg/year

Quali effetti ci aspettiamo di osservare ?Quali effetti ci aspettiamo di osservare ?

Page 56: Pulsar timing Considerazioni tecnicheConsiderazioni tecniche Modelli di timingModelli di timing Pulsar BinariePulsar Binarie ApplicazioniApplicazioni

The Effects of Geodetic Precession The Effects of Geodetic Precession The Effects of Geodetic Precession The Effects of Geodetic Precession

• La pulsar può non essere sempre visibile • La forma dell’impulso può cambiare

• La pulsar può non essere sempre visibile • La forma dell’impulso può cambiare

Cosa abbiamo osservato per la PSR B1913+16?Cosa abbiamo osservato per la PSR B1913+16?

Page 57: Pulsar timing Considerazioni tecnicheConsiderazioni tecniche Modelli di timingModelli di timing Pulsar BinariePulsar Binarie ApplicazioniApplicazioni

La forma La forma dell’impulsodell’impulso di PSR B1913+16 di PSR B1913+16 La forma La forma dell’impulsodell’impulso di PSR B1913+16 di PSR B1913+16

Weisberg et al.’89Weisberg et al.’89

1995199519951995

1981198119811981

Page 58: Pulsar timing Considerazioni tecnicheConsiderazioni tecniche Modelli di timingModelli di timing Pulsar BinariePulsar Binarie ApplicazioniApplicazioni

Precessione geodetica in B1913+16 Precessione geodetica in B1913+16

• Il fascio diventa più piccolo• Il fascio diventa più piccolo• La pulsar sparirà nel 2025• La pulsar sparirà nel 2025

Page 59: Pulsar timing Considerazioni tecnicheConsiderazioni tecniche Modelli di timingModelli di timing Pulsar BinariePulsar Binarie ApplicazioniApplicazioni

“ “Glitch” delle pulsar giovaniGlitch” delle pulsar giovani “ “Glitch” delle pulsar giovaniGlitch” delle pulsar giovani

Fisica dello stato solido Fisica dello stato solido

in condizioni estreme:in condizioni estreme:

Fisica dello stato solido Fisica dello stato solido

in condizioni estreme:in condizioni estreme:

R

R

I

I

2

Per Per //=10=10––88: : R=-0.1mm!R=-0.1mm!Per Per //=10=10––88: : R=-0.1mm!R=-0.1mm!

Page 60: Pulsar timing Considerazioni tecnicheConsiderazioni tecniche Modelli di timingModelli di timing Pulsar BinariePulsar Binarie ApplicazioniApplicazioni

Con I “glitch” Con I “glitch” si studia la struttura interna si studia la struttura interna delle stelle di neutronidelle stelle di neutroni

Dal fenomeno di rilassamento si Dal fenomeno di rilassamento si

ricavano informazioni sul ricavano informazioni sul supefluido supefluido

Dal fenomeno di rilassamento si Dal fenomeno di rilassamento si

ricavano informazioni sul ricavano informazioni sul supefluido supefluido

I “glitch” I “glitch” sono sovrapposti alsono sovrapposti al

rallentamento secolarerallentamento secolare

I “glitch” I “glitch” sono sovrapposti alsono sovrapposti al

rallentamento secolarerallentamento secolare

Page 61: Pulsar timing Considerazioni tecnicheConsiderazioni tecniche Modelli di timingModelli di timing Pulsar BinariePulsar Binarie ApplicazioniApplicazioni

Pulsar come sonde della struttura della Galassia

Pulsar come sonde della struttura della Galassia

• Modello di densità degli elettroni liberi nel mezzo interstellare

• Disomogeneità del mezzointerstellare• Struttura della Galassia

• Modello di densità degli elettroni liberi nel mezzo interstellare

• Disomogeneità del mezzointerstellare• Struttura della Galassia

Old situation:Old situation: New situation:New situation:


脉冲星到达时间 Pulsar Timing

脉冲星到达时间 Pulsar Timing

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The Parkes Pulsar Timing Array Project - CORE

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Pulsar Searching and Timing

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Tempo2, a new pulsar timing package. II: The timing model ... · 2.1 Overview Pulsar timing consists of the measurement of the pulse times of arrival (TOAs) at the observatory and

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Pulsar Timing Signatures of Early Matter Domination

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Current Results and Future Capabilities of Pulsar Timing

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High precision pulsar timing at Nançay - IN2P3 · Instrumentation Multi-wavelength observations The Pulsar Timing Array High precision pulsar timing at Nan˘cay Isma el Cognard

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Detection of Gravitational Waves with Pulsar Timing

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Pulsar Timing Phenomenology

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The Parkes Pulsar Timing Array Project€¦ · The Parkes Pulsar Timing Array Project R. N. Manchester Australia Telescope National Facility, CSIRO Sydney Australia ... • More recent

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High-precision pulsar timing: The stability of integrated

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