测定脉冲星的位置和自行

We will measure the positions and proper motions of the northern visible pulsars from regular timing observations using the Nanshan 25-m radio telescope at Xinjiang Astronomical Observatory between 2002 July and 2013 December. Proper motions will be determined for these pulsars in two different ways, that is, by comparing the position obtained by fitting Nanshan data with the position given in the ATNF Pulsar Catalogue and by fitting the Nanshan data directly. We will compare the proper motions obtained in these two ways as well as the values published in the Catalogue and the literature. For some pulsars new proper motions will be obtained for the first time. Many checks on the correctness of existing proper motion values will give us the chance to provide the improved results. We will study the effect of the timing noise and glitches on the determination of pulsar positions. The investigation about the velocities derived from the proper motions and the motion in the galactic plane will be presented. The proper motions and the velocity distribution will clearly give information about the origin of pulsars and about the galactic distribution of the progenitor population.

利用新疆天文台南山25米射电望远镜对北天可见的脉冲星超过十年的常规的到达时间观测，我们将对到达时间的数据进行处理得到这部分脉冲星当前的位置和自行。我们可以通过两种不同的方法获得脉冲星的自行，分别是比较这些脉冲星经由南山数据得到的位置与脉冲星星表中给出的位置得到自行和直接拟合南山的数据得到自行。我们也将比较这两种方法获得的自行及星表和文献中公布的自行。超过十年的到达时间观测积累将使我们有机会对部分脉冲星的自行进行首次测定，也能对一些已有自行测量的脉冲星给出更加精确的自行数值。我们还将讨论在脉冲星位置测定过程中到达时间噪声和跃变产生的影响及由脉冲星自行推得的速度和它们在银盘的运动。由此获得的自行和速度分布对脉冲星的起源和在银河系前身星的分布能够给出清晰的信息。

脉冲星的位置和自行是重要的天体测量参数，但目前，已发现的脉冲星中只有约10%的脉冲星有自行的测定。我们测定了15颗年轻脉冲星的自行，观测数据来自新疆天文台南山25米射电望远镜的到达时间观测。数据处理和分析采用了两种方法：频率论方法(Coles, Hobbs, Champion et al. 2011)和贝叶斯方法(Lentati, Alexander, Hobson et al. 2014)。我们比较了由两种方法获得的自行: 结果非常一致，不仅测定的参数是一致的， 参数的误差也相当一致。观测显示，年轻脉冲星通常表现出有大量的到达时间噪声，这里我们展示了两种方法可以应用于年轻脉冲星，此前，它们都只应用于毫秒脉冲星，而我们知道毫秒脉冲星因其自转的稳定性，较少受到到达时间噪声的影响。15 颗脉冲星中有4 颗脉冲星的自行是首次给出，5颗脉冲星的自行有改进. 同时，我们也测定了这15颗脉冲星的位置，其中多数脉冲星的位置已有十年（有些已经超过二十年）没有更新过，并且由这些到达时间数据测得的脉冲星的位置也与基于甚长基线干涉测量推得的位置符合的很好。自行以及由它得到的速度有助于了解脉冲星和与它成协的超新星爆发的状况，还有助于了解脉冲星的起源、诞生率、银河系前身星的分布、运动学年龄、脉冲星与星际介质之间的相互作用、前身双星的性质及中子星的形成与演化等多个方面.