観測されたパルサーの期間は、時期によって変わりますか？

Physics SEでは、近日点と遠日点の間の地球の時間膨張の違いについて質問が投稿されました。

むしろ私の驚きにそれがあるため、地球-太陽間距離と地球の軌道速度の変化の程度の差があることが判明した両極端の間の一日あたりのよ。 $60\mu$

コメンテーターは、パルサーはこの違いを検出するのに十分正確に測定できると指摘しました。しかし、パルサーの測定値をその年の間に修正しなければならないということを聞いたことがなく、グーグルは私に何も関係がないことを発見しました。これを検討する必要があるかどうかを知りたいと思います。

差は 1つの部分をわずかに超えているので、おそらくパルサーのタイミングを正確に合わせることができるかどうかに依存します。 $10^9$

pulsar

— ジョン・レニー
ソース

10^{- 7}

$10^{-7}$

10^{- 9}

$10^{-9}$

1

$1$

これは100％の推測ですが、パルサーは非常に正確であるため、そのタイミングはGPS時間を使用して計算されます。これは、これらのタイプの時間膨張（とりわけ）をすでに考慮していると仮定しています。

— ゼファー

@zephyr-GPS時間はこれらの時間の遅れを考慮しません。GPS時間は、地球表面の海面での時間を測定する国際原子時（TAI）からの固定オフセットです。物理的には、Barycentric Dynamical Time（TDB）について本質的に尋ねられたこの質問を動機付けた質問です。

— デビッドハンメン

おそらく、パルサータイミングコードtempo2（特にセクション2.1.5：「アインシュタイン遅延」）に関するこの論文（Edwards et al。2006）は役に立つかもしれません：adsabs.harvard.edu/doi/10.1111/j.1365-2966.2006.10870。 x

— ピーターアーウィン

回答:

はい。パルサーのタイミング測定に関しては、これは大きな効果です！+/- 30 km / sのドップラーシフトは、パルサー周波数を10000で+/- 1部分変化させます。これは小さいように聞こえますが、多くの期間にわたる累積位相シフトはすぐにわかります。さらに、太陽系を横切る光の移動時間、地球の自転、およびシャピロ遅延などのその他の小さな影響も考慮する必要があります。

質問が、楕円軌道（円形ではなく）で地球に固定された望遠鏡が経験する異なる重力ポテンシャルによって引き起こされる特定の年々変化するクロックレートの差に言及している場合、答えはまだイエスです。

$3\times 10^{-9}$

— ロブ・ジェフリーズ
ソース

質問の要点は、あなたが言及したドップラーシフトとレーマー効果に加えて、太陽からの地球の距離の変化によるGR時間膨張の違いがパルサータイミング計算に影響するかどうかに関するものだったと思います。

— ピーターアーウィン

簡単な答えは「はい」です。

長い答えは次のとおりです。太陽の重力ポテンシャルの周りを移動する地球の時間膨張効果を補正することは、実際には天文学のほとんどすべての分野で比較的標準的です。その修正を実行することは、紙の文（場合によってはそれ以下）であり、おそらくあなたがグーグルで問題を抱えていた理由です。

（私はほとんどすべて太陽系外惑星のトランジットとRVタイミングの問題に精通していると言って警告しますが、それらはパルサーの人々が対処しなければならないものと同じでなければなりません）。

背景として、世界中で使用されている基本的な計時システムは、国際原子時（TAI）です。これは、パリ外の国際計量局によって決定された300を超える原子時計の加重平均です。重要なことに、TAIは厳密に連続的です。うるう秒は追加されません。これは、サブ秒のタイミング精度を重視する場合に重要です。

通常の「クロック」時間として使用するのは、協定世界時（UTC）です。これは、うるう秒を差し引いたTAIです。これらのうるう秒は、86,400 SI秒が太陽の1日の平均より1〜3ミリ秒少ないという事実に対処するために存在するため、時計の時刻が太陽の位置にリンクされていることを確認してください。直近のうるう秒がこの1年前に追加され、UTC = TAI-37秒になりました。

さらに時間を記録するウサギの穴のさらに下にあるのが、Barycentric Dynamic Time（TDB）であり、これは、あなたが尋ねた1年間の可変相対論的時間膨張を説明します。TDBには、2つのシステムのゼロ点がどのように定義されたかにより、TAIから32.184秒の固定オフセットがあり、それ以外の場合は地球の軌道に応じてTAIの1.6ミリ秒以内に留まります。

事実上、最近の天文学者によって報告された正確な時間はすべて、重心動的時間システム（BJD_TDB）の重心ユリウス日です。これは、太陽系の重心にいる観測者がTDBを計時システムとして使用しているときに発生するイベントのジュリアン日付です。これはSS重心にあるという事実が重要であることに注意してください。地球の軌道。

ええ、これは常に説明する必要があります。先ほど言ったように、最近の変換は標準であるため、通常は時間を「BJD_TDB」としてリストするだけであり、変換について明示的に議論する必要はありません。

天文時計の詳細については、Eastmanらを参照してください。（2010）。

PS-なぜBarycentric Dynamic TimeがTDBに短縮され、協定世界時がUTCになっているのか疑問に思っているのなら、それはすべてフランスの略語を使用しているからです。

— トーマス
ソース