在深邃宇宙的探索旅途中,脉冲星——这些快速旋转、强烈发光的恒星,以其独特的“脉搏”为天文学家提供了时间测量和空间定位的宝贵资源。然而,在信息从这些遥远之地传播至地球时,它们会遇到一种叫做色散的问题。在长久的地平线上,高频信号似乎总是比低频信号更早一些到达,我们称这种现象为色散。为了捕捉那些微妙而又精确的脉冲,这种色散必须被消除。
目前,我们有两种主要的手段来处理这个问题:非相干消色散和相干消色散。虽然非相干方法能在一定程度上减少颜色的混乱,但它无法完全去除那种引人烦恼的效应。而对于那些追求极致精度的人来说,他们需要使用更加先进、能够彻底克服这一挑战的手段——那就是相干消色散技术。
就在不久前,一支由新疆天文台张海龙正高级工程师与博士研究生张亚州等人组成的小队,勇敢地踏上了开发基带脉冲星数据相干消色散算法这条道路。在他们脚下的,是世界上最大的Parkes 64米射电望远镜,以及名为CASPSR和Medusa终端记录着无尽秘密的事实。这支小队利用J0437-4715这个著名脉冲星作为试验品,对他们辛勤研发的心血进行了严格测试,最终取得了令人振奋的结果。处理后的数据,与业界领先软件dspsr/psrchive产生的一致性几乎到了难以区分的地步,如图1所示。
这项重大突破不仅意味着我们可以理论上完全摒弃那个让我们头疼许久的问题,而且还将开启一扇通往超宽带脉冲星高精度测时处理的大门。这份重要发现已经见诸于《Research in Astronomy and Astrophysics》期刊,并且对所有感兴趣者开放阅读。此外,该算法与dspsr/psrchive处理结果对比图也附在论文后面,为大家提供了一目了然的情报参考链接:https://doi.org/10.1088/1674-4527/aca8ee
作者:张海龙