パルサータイミングアレイ

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パルサータイミングアレイ

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2023/07/08 08:58 UTC 版)

パルサータイミングアレイ (英語: Pulsar timing array, PTA) は重力波の検出のための物理学実験とその施設である^[1]。広く分布したミリセカンドパルサー群の高精度なタイミング観測を行う。超長周期の重力波が対象であるが、いままでこの手法による重力波検出はされていない。

概要

ミリセカンドパルサーはパルサーでも一般的に長期間に渡るタイミング観測で精度が高いことが知られている^[2]。パルサーから放射された電磁波信号が地球にある検出器までの伝搬するまで重力波がどのような影響を与えるか計算されている^[3][4]。Sazhin^[5]とDetweiler^[6]はパルサーからのパルス信号到達に重力波が与える影響を計算した。パルサーのパルス振動数$\nu$

Hellings-Downsの曲線。タイミング残差の相関関数は２つのパルサーの天頂角の関数で表される。

Hellings と Downsは等方的、確率的、偏極をしていない背景重力波信号の場合、それぞれのパルサーのタイミング残差は次の相関関係があることを示した^[10]。

${\displaystyle c(\theta )={\frac {3}{2}}x\ln x-{\frac {x}{4}}+{\frac {1}{2}}+{\frac {1}{2}}\delta (x)}$