Исследование межзвездного рассеяния радиоизлучения пульсаров методом РСДБ

• Автор: Семенков, Кирилл Валерьевич
• Шифр специальности: 01.03.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 139 с.

Оглавление

1 Явление межзвёздного рассеяния радиоволн

1.1 Введение

1.2 Основы теории

1.3 Угловое уширение источника

1.4 Рассеяние и импульсы

1.4.1 Межзвездная дисперсия

1.4.2 Рассеяние на неоднородностях межзвёздной плазмы .

1.5 Движение дифракционной картины

1.6 Межзвёздное рассеяние и РСДБ

1.7 Описание диссертационной работы
2 Компьютерное моделирование межзвёздного рассеяния
2.1 Введение
2.2 Основные определения и соотношения
2.3 Расчётные формулы
2.3.1 Поле за экраном
2.3.2 Фазовый экран
2.3.3 Случай ненулевой полосы частот
2.3.4 Временное уширение импульсов
2.3.5 Динамические спектры картины рассеяния
2.4 Описание пакета программ и примеры его работы
2.5 Сравнение с наблюдательными данными
2.5.1 Перспективы развития
2.6 Результаты и выводы
3 РСДБ-наблюдения пульсаров
3.1 Измерения кружка рассеяния
3.2 Особенности РСДБ пульсаров

Оглавление

3.2.1 Несоизмеримости периодов
3.2.2 Коррекция за неравномерность полосы приёма
3.2.3 Коррекция за собственную переменность и переменность, связанную с мерцаниями
3.3 РСДБ-наблюдения пульсара РЭП В
3.4 РСДБ-наблюдения пульсара РБЯ В0329+
3.5 Выводы
4 Движение картины мерцаний
4.1 Введение
4.2 Обоснование метода
4.3 Эксперимент 1984 года
4.3.1 Результаты
4.3.2 Анализ и обсуждение результатов
4.4 Эксперимент 1998 года
4.4.1 Наблюдения и их предварительная обработка
4.4.2 Анализ и обсуждение результатов
4.4.3 Узкий масштаб мерцаний
4.5 Выводы
Благодарности
Приложение А
Приложение В
В.1 Цели исследования пульсаров в проекте Радиоастрон
В.2 Выбор объектов исследования
В.З Каталог пульсаров для исследования в проекте Радиоастрон
Заключение
Благодарности
Литература

Список иллюстраций
1.1 Модель одномерного фазового экрана
2.1 Примеры рассеянных импульсов
2.2 Примеры АКФ от рассеянных импульсов
2.3 Фрагмент фазового экрана
2.4 Фрагмент кривой мерцаний
2.5 Фрагмент модуля функции видности
2.6 Видимое распределение яркости по источнику
2.7 АКФ от кривой мерцаний
2.8 АКФ от распределения яркости по источнику
2.9 Динамические спектры картины рассеяния
2.10 Результат моделирования рассеяния микроимпульсов
2.11 Средние АКФ смоделированной и реальной микроструктуры
3.1 Зависимость амплитуды функции видности от базы
3.2 Покрытие иУ-плоскости при наблюдениях пульсара РЭЯ В
3.3 Зависимость амплитуды функции видности пульсара В
45 от базы
3.4 Динамический кросс-спектр пульсара В0329+
3.5 Результаты коррекции за неравномерность полосы приёма .
3.6 Результаты коррекции за несоизмеримость периодов пульсара и интервала интегрирования коррелятора
* 3.7 Зависимость реальных значений амплитуды функции видности от «ожидаемых»
3.8 Амплитуда функции видности до и после коррекции за мерцания
3.9 Сравнение изображений пульсара В0329+

ГЛАВА 2.
Компьютерное моделирование
2.3.3 Случай ненулевой полосы частот
Все вышеизложенные рассуждения относились с случаю монохроматической волны. Однако любой приёмник имеет полосу частот конечной и ненулевой ширины, поэтому чтобы сравнивать модельные результаты с реальными данными, надо смоделировать и распространение волнового пакета.
С изменением длины волны меняется оптическая длина пути. Это связано, во-первых, с геометрическим фактором (на одном и том же пути я укладывается разное число волн), и, во-вторых, с изменением показателя преломления в плазме (дисперсией). В нашей модели предполагается, что межзвёздная дисперсия скомпенсировна либо при «наблюдениях», либо в ходе «предварительной обработки данных», например, методом додетек-торной компенсации дисперсии (Хэнкинс, 1971).
Будем считать, что полоса приёмника имеет прямоугольную форму и занимает область длин волн [Ло — А/2, Л0 + А/2]. Как уже говорилось, длина волны определяет шкалу расстояний в нашей задаче. Введём безразмерный параметр ад А/Ао- Тогда параметры а;, оох, е, введённые в разделе 2.3.1, запишутся в следующем виде:
а/( А) = у/П, = у/сЛа1( А0),
^ = 7§Г£(Л‘’)’ (2.11)
<7е(А) — у/5д<т'х(Ао), е(А) = у^е(А0).
При построении фазового экрана и расчётах по формуле (2.7) используются эти зависящие от длины волны параметры.
2.3.4 Временное уширение импульсов
Межзвёздная дисперсия и наличие на пути распространения волны приводит к тому, что меняется форма импульсов пульсаров и моменты их прихода. Основы теории приведены в разделах 1.4.1 и 1.4.2.
В программе уширение импульсов моделируется следующим образом. Задаётся профиль импульса, например, средний профиль импульса пульсара, и умножается на последовательность псевдослучайных чисел, равномерно распределённых на интервале от 0 до 1. Таким образом имитируется