La recerca de Ràdio Púlsars per Einstein@Home a Arecibo: Tema 3

Com funciona el nou sistema de recerca?

La nostra recerca és una "cerca a cegues". A priori, no sabem la distància exacta, la freqüència de gir, i els paràmetres orbitals d'un radio púlsar que pogués estar ocult en un conjunt de dades. Hem de buscar en una àmplia gamma d'aquests paràmetres per maximitzar la probabilitat de detecció.

L'espai interestel·lar és ple de núvols de gas i pols. Alguns d'aquests núvols tenen temperatures d'uns 8.000 K i contenen electrons lliures. Aquests núvols dispersen les ones de ràdio que viatgen a través d'ells, el que significa que les fequències més altes de ràdio arriben abans que les més baixes. Quans més electrons del gas hagi al llarg de la línia de visió, més gran serà el temps de retard. Els radiotelescopis observen una àmplia banda de freqüències de ràdio, així que aquesta dispersió s'ha de corregir. Atès que la quantitat exacta de la dispersió depèn de la distància desconeguda al púlsar i del nombre d'electrons al llarg d'aquesta distància, hem aplicat una correcció de la dispersió sobre una mostra de 628 valors de prova i fet la recerca en els blocs de dades resultants de forma independent. Aquest procés es diu "dedispersió" i s'evalua en els servidors Einstein@Home.

Ja que ignorem els paràmetres orbitals del sistema binari hem de tractar milers de possibles models orbitals, cada un corresponent a patrons diferents de l'efecte Doppler de la rotació creixen i decreixent. Per a cada una de les dades d'aquests models es fa una correcció completa de l'efecte Doppler de la òrbita corresponent. Aquest és el primer pas realitzat en els ordinadors connectats al projecte. El següent pas és comprovar si hi ha un ràdio púlsar present en aquest conjunt de dades d'aquesta òrbita (o una de similar). Això es fa mitjançant una anàlisi de freqüència (transformada de Fourier), que recuperarà la freqüència de gir sense taques.

Degut a que els senyals dels ràdio púlsars no són sinusoïdals sinó intermitents, l'anàlisi de la freqüència mostra els components de la freqüència fonamental (la freqüència intrínseca del gir) i els harmònics superiors (múltiples sencers de la freqüència fonamental). La suma d'aquests components és un truc ben conegut en les recerques de púlsars i augmenta significativament la sensibilitat de la cerca. Aquesta suma és l'últim pas realitzat en els equips dels usuaris. Per últim, es lliura una llista dels candidats més significatius als servidors d'Einstein@Home i analitzats pels científics del projecte.