毫秒脈沖星觀測反演臺站原子鐘行為研究

王嘯威，閆振,3,4,*，沈志強,3，王玲玲，吳亞軍,3，趙融冰,3，黃志鵬,5，王睿

毫秒脈沖星觀測反演臺站原子鐘行為研究

王嘯威1,2，閆振1,2,3,4,*，沈志強1,2,3，王玲玲1,3，吳亞軍1,2,3，趙融冰1,2,3，黃志鵬1,2,5，王睿1,2

（1. 中國科學院 上海天文臺，上海 200030；2. 中國科學院大學 天文與空間科學學院，北京 100049；3. 上海市引力波探測前沿科學研究基地，上海 200240；4. 中國科學院 射電天文重點實驗室，南京 210008；5. 上海科技大學 物質科學與技術學院，上海 201210）

氫原子鐘作為高精度時間和頻率系統的核心部件，在射電天文觀測、高精度時間計量、空間導航等領域獲得廣泛應用。盡管氫原子鐘具有極高的短期穩定性，但是其長期穩定度會受到各種環境因素的影響。毫秒脈沖星因其超乎尋常的長期穩定自轉頻率特性被譽為“掛在天上的鐘”，在時間保持、深空導航等方面具有重要的潛在應用價值。本文基于上海天馬望遠鏡毫秒脈沖星計時觀測資料對有關問題進行了研究，成功反演出臺站氫原子鐘的歷史行為，包括時鐘跳躍、換鐘等。通過分段擬合其計時殘差中偏離白噪聲的長期趨勢成功獲得氫原子鐘速。綜合考慮上述歷史行為后獲得了基于該毫秒脈沖星的時鐘改正文件，將其用于天馬望遠鏡其他多顆毫秒脈沖星計時分析并取得了非常理想的效果。

毫秒脈沖星；PSR J1713+0747；脈沖星計時；氫原子鐘；鐘差改正

0 引言

氫原子鐘利用基態氫原子的超精細能級躍遷，輸出短期穩定度極高的頻率信號（天穩定度可達10-15），因而在導航、空間探測、守時授時和天文觀測等領域有著廣泛的應用。……