Un team investiga onde gravitazionali con dati di un pulsar
Un gruppo di scienziati pubblica i risultati di una ricerca incentrata sulla rilevazione di onde gravitazionali provenienti da fonti individuali. Per farlo, hanno utilizzato osservazioni ad alta cadenza del pulsar J1909-3744, che fanno parte del secondo rilascio di dati della Collaborazione Internazionale di Cronometraggio dei Pulsar (IPTA). 🔭
La campagna di osservazione e l'elaborazione dei dati
Il periodo di osservazione intensiva si è esteso da luglio 2010 a novembre 2012. I dati sono stati raccolti utilizzando tre radiotelescopi distinti: quello di Nançay, quello di Parkes e il Green Bank. Osservare a multiple frequenze radio è stato chiave per correggere con grande precisione gli effetti della misura di dispersione e le sue variazioni. Dopo aver applicato queste correzioni, i residui di cronometraggio hanno mostrato un componente di rumore periodico non modellato con un'ampiezza di 340 nanosecondi.
Dettagli chiave della metodologia:- Campagna temporale: Osservazioni intensive tra luglio 2010 e novembre 2012.
- Infrastruttura: Uso combinato dei radiotelescopi di Nançay, Parkes e Green Bank.
- Tecnica: Osservazioni multifrequenza per correggere gli effetti di dispersione ionosferica.
La presenza di un rumore periodico non modellato sottolinea la complessità di estrarre segnali estremamente sottili dallo sfondo in esperimenti di altissima precisione.
Limiti superiori per la deformazione dello spazio-tempo
L'analisi ha prodotto limiti superiori per la deformazione che causerebbero le onde gravitazionali da fonti singole. Per posizioni medie nel cielo, la deformazione deve essere inferiore a 1.9 × 10⁻¹⁴ a 71 nanoherz e a 2.3 × 10⁻¹³ a 1 microherz. Se la fonte si localizza in una posizione ottimale, questi limiti migliorano significativamente, riducendosi a 6.2 × 10⁻¹⁵ e 8.9 × 10⁻¹⁴ alle stesse frequenze, rispettivamente. Questi nuovi limiti sono approssimativamente 1.52 volte più stretti rispetto a quelli pubblicati in precedenza dal team di Perera et al. con dati della Collaborazione Europea di Cronometraggio dei Pulsar (EPTA). 📉
Risultati quantitativi della deformazione:- Posizione media: Limite < 1.9 × 10⁻¹⁴ (71 nHz) e < 2.3 × 10⁻¹³ (1 µHz).
- Posizione ottimale: Limite migliorato a 6.2 × 10⁻¹⁵ (71 nHz) e 8.9 × 10⁻¹⁴ (1 µHz).
- Progresso: Limiti 1.52 volte più stretti rispetto allo studio precedente di Perera et al.
Significato del rumore periodico rilevato
Trovare un rumore periodico non modellato nei residui, dopo aver corretto tutti gli effetti noti, costituisce un risultato rilevante. La sua ampiezza di 340 nanosecondi è un dato cruciale