ช่วงเวลาที่สังเกตของพัลซาร์เปลี่ยนไปตามช่วงเวลาของปีหรือไม่?

ในฟิสิกส์ SE มีคำถามที่ถูกโพสต์ถามเกี่ยวกับความแตกต่างในการยืดเวลาของโลกระหว่างดวงอาทิตย์และดวงอาทิตย์:

Earth มีประสบการณ์การขยายเวลาที่สำคัญและสามารถวัดได้ได้หรือไม่ที่ perihelion?

แทนที่จะแปลกใจของฉันปรากฎว่าเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงในระยะทางโลก - อาทิตย์และความเร็วการโคจรของโลกมีความแตกต่างประมาณ s ต่อวันระหว่างสองขั้ว$60\mu$

ผู้วิจารณ์ชี้ให้เห็นว่าพัลซาร์สามารถวัดได้อย่างแม่นยำเพียงพอที่จะตรวจจับความแตกต่างนี้ อย่างไรก็ตามฉันไม่เคยได้ยินเกี่ยวกับการวัดพัลซาร์ที่ต้องได้รับการแก้ไขในช่วงเวลาของปีและ Googling ไม่พบฉันเลย ฉันสนใจที่จะรู้ว่านี่เป็นสิ่งที่ต้องพิจารณาหรือไม่

ความแตกต่างอยู่เหนือส่วนหนึ่งเล็กน้อยในดังนั้นจึงขึ้นอยู่กับว่า pulsars สามารถจับเวลาได้อย่างแม่นยำหรือไม่$10^9$

ใช่. ในแง่ของการวัดระยะเวลาพัลซาร์นี่เป็นผลกระทบที่ยิ่งใหญ่! การเปลี่ยนดอปเลอร์ +/- 30 km / s เปลี่ยนความถี่พัลซาร์โดย +/- 1 ส่วนใน 10,000 นี่ฟังดูเล็ก แต่การกะระยะสะสมในช่วงหลายช่วงเวลานั้นชัดเจน นอกจากนี้ยังต้องคำนึงถึงเวลาในการเดินทางของแสงในระบบสุริยะรวมถึงการหมุนของโลกและเอฟเฟกต์อื่น ๆ ที่มีขนาดเล็กเช่น Shapiro delay

หากคำถามนั้นอ้างถึงความแตกต่างที่แตกต่างกันเป็นประจำทุกปีในอัตรานาฬิกาที่เกิดจากความโน้มถ่วงที่แตกต่างที่เกิดขึ้นโดยกล้องโทรทรรศน์ Earthbound บนวงรี (ตรงข้ามกับวงกลม) วงโคจร - คำตอบยังคงใช่

$3\times 10^{-9}$

คำตอบสั้น ๆ คือ: ใช่

คำตอบที่ยาวกว่าคือ: การแก้ไขผลของการขยายเวลาของโลกที่เคลื่อนที่ไปรอบ ๆ ศักย์โน้มถ่วงของดวงอาทิตย์นั้นแท้จริงแล้วค่อนข้างมาตรฐานในเกือบทุกสาขาของดาราศาสตร์ จนถึงจุดที่ใช้การแก้ไขนั้นเป็นประโยคในกระดาษ (บางครั้งก็น้อยกว่า) และอาจเป็นสาเหตุที่คุณมีปัญหากับ Google

(ฉันจะพูดทั้งหมดนี้โดยบอกว่าฉันคุ้นเคยกับการขนส่งดาวเคราะห์นอกระบบและปัญหาเรื่องเวลาของ RV เป็นส่วนใหญ่ แต่พวกเขาควรจะเหมือนกับสิ่งที่คนในพัลซาร์ต้องรับมือด้วย)

ระบบรักษาเวลาพื้นฐานที่ใช้ทั่วโลกคือ International Atomic Time (TAI) ซึ่งมีค่าเฉลี่ยถ่วงน้ำหนักกว่า 300 นาฬิกาอะตอมซึ่งกำหนดโดยสำนักน้ำหนักและมาตรการระหว่างประเทศนอกกรุงปารีส ที่สำคัญ TAI ต่อเนื่องอย่างเคร่งครัด: ไม่มีการเพิ่มวินาทีกระโดด นี่เป็นสิ่งสำคัญหากคุณสนใจความแม่นยำของการกำหนดเวลารอง

สิ่งที่เราใช้ตามเวลา "นาฬิกา" ปกติคือ Coordinated Universal Time (UTC) ซึ่งเป็น TAI ที่มีการลบวินาทีกระโดดออก วินาทีกระโดดเหล่านั้นมีอยู่เพื่อจัดการกับความจริงที่ว่า 86,400 SI วินาทีคือ 1 ถึง 3 มิลลิวินาทีน้อยกว่าหนึ่งวันสุริยคติและเพื่อให้แน่ใจว่าเวลานาฬิกาของเราเชื่อมโยงกับตำแหน่งของดวงอาทิตย์ วินาทีกระโดดที่เร็วที่สุดถูกเพิ่มเข้ามาเมื่อปีใหม่ที่ผ่านมาทำให้ UTC = TAI - 37 วินาที

ยิ่งไปกว่านั้นหลุมกระต่ายรักษาเวลาคือ Barycentric Dynamic Time (TDB) ซึ่งอธิบายการขยายเวลาเชิงความสัมพันธ์ของตัวแปรในช่วงเวลาหนึ่งปีที่คุณถามถึง TDB มีค่าคงที่คงที่จาก TAI 32.184 วินาทีเนื่องจากวิธีการกำหนดจุดศูนย์ของระบบทั้งสองและมิฉะนั้นจะอยู่ภายใน 1.6 มิลลิวินาทีของ TAI ขึ้นอยู่กับว่าโลกอยู่ในวงโคจรของมันอย่างไร

เวลาที่แม่นยำอย่างมีประสิทธิภาพซึ่งรายงานโดยนักดาราศาสตร์ทุกวันนี้คือวันที่จูเลียนแบบ Barycentric ในระบบ Barycentric Dynamic Time (BJD_TDB) นี่คือวันที่จูเลียนเหตุการณ์ที่จะเกิดขึ้นสำหรับผู้สังเกตการณ์ที่ตั้งอยู่ที่ศูนย์แบริงของระบบสุริยะโดยใช้ TDB เป็นระบบบอกเวลา โปรดสังเกตว่าความจริงที่ว่านี้คือที่ศูนย์แบริ่ง SS ไม่สำคัญเนื่องจากการสังเกตบนโลกจะเห็นเหตุการณ์ที่คล้ายกันห่างกันประมาณ 16 นาทีตลอดทั้งปีเนื่องจากความล่าช้าในการเดินทางเบา (Roemer Delay สำหรับผู้สนใจ) วงโคจรของโลก

ดังนั้นใช่ทั้งหมดนี้จะต้องมีการคิดตลอดเวลา ดังที่ฉันพูดวันนี้การเปลี่ยนแปลงนั้นเป็นมาตรฐานมากพอที่คุณมักจะเขียนรายการเวลาเป็น "BJD_TDB" และไม่ต้องพูดถึงการเปลี่ยนแปลงอย่างชัดเจน

สำหรับการอ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับการบอกเวลาทางดาราศาสตร์ให้ดูที่Eastman และคณะ (2010)

ป.ล. - ในกรณีที่คุณสงสัยว่าเหตุใด Barycentric Dynamic Time จึงเป็น TDB ย่อและ Coordinated Universal Time คือ UTC เป็นเพราะเราทุกคนใช้ตัวย่อภาษาฝรั่งเศส