Wie erstelle ich eine benutzerdefinierte Pulsarkarte?

Die von Pioneer und Voyager verwendete Pulsarkarte ist ein Diagramm der Position der Sonne relativ zu 14 galaktischen Pulsaren. Es codiert ihre Positionen, Entfernungen und Pulsperioden, was es theoretisch zu einem anständigen Werkzeug macht, um zu identifizieren, wo sich das Sonnensystem befindet (obwohl es einige Probleme damit gibt). Um eine ähnliche Karte für einen beliebigen Punkt in der Galaxie zu erstellen, müssten Sie eine Auswahl von Pulsaren in der Nähe dieses Ortes finden und die gleiche Menge an Informationen codieren. Dazu benötigen Sie eine Datenbank mit Pulsaren.

Die Australian Telescope National Facility (ATNF) hat einen wirklich hervorragenden Pulsarkatalog mit über 2600 Einträgen, den ich gerne verwende. Sie können es ziemlich einfach mit einer Reihe von Parametern abfragen, darunter Entfernung, Streuungsmaß, Koordinaten, Pulsperiode usw. Dies macht es zu einem praktischen Werkzeug, um Beobachtungen mit bereits bekannten Pulsaren abzugleichen, aber es sollte auch für Ihre Bedürfnisse gut geeignet sein . Sie können eine Liste der Pulsarnamen, Koordinaten, Perioden und Entfernungen erhalten, indem Sie die Parameter JName, RaJ, DecJ, P0und Distin der Suchoberfläche überprüfen und dann auf die Schaltfläche klicken, um eine Tabelle zu erhaltender Ergebnisse. Sie sollten dann in der Lage sein, die Positionen aller Pulsare im Katalog in Ihrem Koordinatensystem Ihrer Wahl zu berechnen und dann ihre Positionen in Bezug auf einen ausgewählten Ort im Raum neu zu berechnen.

Die Ausgabe der ersten hundert Zeilen sieht so aus:

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#     NAME                     RAJ                                DECJ                               P0                                     DIST
                               (hms)                              (dms)                              (s)                                    (kpc)
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
1     J0002+6216    cwp+17     00:02:58.17          2  cwp+17     +62:16:09.4          1  cwp+17     0.1153635682680         14  cwp+17     *
2     J0006+1834    cnt96      00:06:04.8           2  cn95       +18:34:59            4  cn95       0.69374767047           14  cn95       0.86
3     J0007+7303    aaa+09c    00:07:01.7           2  awd+12     +73:03:07.4          8  awd+12     0.3158731909             3  awd+12     1.40
4     J0011+08      dsm+16     00:11:34           114  dsm+16     +08:10               8  dsm+16     2.55287                  0  dsm+16     5.40
5     B0011+47      dth78      00:14:17.75          4  hlk+04     +47:46:33.4          3  hlk+04     1.240699038946          11  hlk+04     1.78

6     J0023+0923    hrm+11     00:23:16.878141      9  abb+18     +09:23:23.8652       3  abb+18     0.003050203104480002     7  abb+18     1.11
7     J0024-7201Z              00:24:06.041         2  frk+17     -72:05:01.480        6  frk+17     0.004554447383906        3  frk+17     2.56
8     J0024-7204aa  phl+16     00:24:05.67          0  mam+06     -72:04:52.62         0  mam+06     0.00184                  0  phl+16     2.69
9     J0024-7204ab  phl+16     00:24:08.1615        5  frk+17     -72:04:47.602        2  frk+17     0.0037046394947985       6  frk+17     2.54
10    B0021-72C     mld+90     00:23:50.3546        1  frk+17     -72:04:31.5048       4  frk+17     0.00575677999551635     14  frk+17     4.69

11    B0021-72D     mlr+91     00:24:13.88092       6  frk+17     -72:04:43.8524       2  frk+17     0.00535757328486573      9  frk+17     4.69
12    B0021-72E     mlr+91     00:24:11.10528       5  frk+17     -72:05:20.1492       2  frk+17     0.00353632915276244      4  frk+17     4.69
13    B0021-72F     mlr+91     00:24:03.85547      10  frk+17     -72:04:42.8183       2  frk+17     0.00262357935251262      4  frk+17     4.69
14    B0021-72G     rlm+95     00:24:07.9603        1  frk+17     -72:04:39.7030       5  frk+17     0.00404037914356515     14  frk+17     4.69
15    B0021-72H     mlr+91     00:24:06.7032        2  frk+17     -72:04:06.8067       6  frk+17     0.00321034070935032     11  frk+17     4.69

16    B0021-72I     mlr+91     00:24:07.9347        2  frk+17     -72:04:39.6815       7  frk+17     0.00348499206166289     13  frk+17     4.69
17    B0021-72J     mlr+91     00:23:59.4077        1  frk+17     -72:03:58.7908       5  frk+17     0.00210063354535246      5  frk+17     4.69
18    B0021-72L     rlm+95     00:24:03.7721        3  frk+17     -72:04:56.923        2  frk+17     0.0043461679994616       4  frk+17     4.69
19    B0021-72M     mlr+91     00:23:54.4899        3  frk+17     -72:05:30.756        2  frk+17     0.0036766432176002       3  frk+17     4.69
20    B0021-72N     rlm+95     00:24:09.1880        2  frk+17     -72:04:28.8907       7  frk+17     0.00305395434626085     10  frk+17     4.69

21    J0024-7204O   clf+00     00:24:04.65254       6  frk+17     -72:04:53.7670       2  frk+17     0.00264334329724357      5  frk+17     4.69
22    J0024-7204P   clf+00     00:24:20            29  rft+16     -72:04:10           62  rft+16     0.0036430207             3  rft+16     4.69
23    J0024-7204Q   clf+00     00:24:16.4909        1  frk+17     -72:04:25.1644       6  frk+17     0.00403318118457258     15  frk+17     4.69
24    J0024-7204R   clf+00     00:24:07.5851        2  frk+17     -72:04:50.3954       5  frk+17     0.00348046270749329     13  frk+17     4.69
25    J0024-7204S   clf+00     00:24:03.9794        1  frk+17     -72:04:42.3530       4  frk+17     0.00283040595787912      8  frk+17     4.69

26    J0024-7204T   clf+00     00:24:08.5491        5  frk+17     -72:04:38.932        3  frk+17     0.0075884798073671      12  frk+17     4.69
27    J0024-7204U   clf+00     00:24:09.8366        1  frk+17     -72:03:59.6882       4  frk+17     0.00434282669639233     12  frk+17     4.69
28    J0024-7204V   clf+00     00:24:05.67          0  mam+06     -72:04:52.62         0  mam+06     0.00481016762            7  rft+16     4.69
29    J0024-7204W   clf+00     00:24:06.058         1  rft+16     -72:04:49.088        2  rft+16     0.0023523445319370       3  rft+16     4.69
30    J0024-7204X   fre08      00:24:22.38565       9  rft+16     -72:01:17.4414       7  rft+16     0.00477152291069356      5  rft+16     4.69

31    J0024-7204Y   frk+17     00:24:01.4026        1  frk+17     -72:04:41.8363       4  frk+17     0.00219665714352123      5  frk+17     4.69
32    J0024-7204Z   fre08      00:24:05.67          0  mam+06     -72:04:52.62         0  mam+06     0.004554                 0  fre08      4.69
33    J0026+6320    jml+09     00:26:50.561         8  jml+09     +63:20:00.87         5  jml+09     0.318357731235           1  jml+09     6.42
34    J0030+0451    lzb+00     00:30:27.42781       4  abb+18     +04:51:39.7113      14  abb+18     0.0048654532112551       3  abb+18     0.32
35    J0033+57      hrk+08     00:33                0  hrk+08     +57                  0  hrk+08     0.315                    0  hrk+08     2.25

36    J0033+61      hrk+08     00:33                0  hrk+08     +61                  0  hrk+08     0.912                    0  hrk+08     1.64
37    J0034-0534    bhl+94     00:34:21.83422       8  dcl+16     -05:34:36.722        3  dcl+16     0.0018771818845850       2  aaa+10b    1.35
38    B0031-07      lvw69a     00:34:08.8703        1  cbv+09     -07:21:53.409        2  cbv+09     0.9429509945598         17  hlk+04     1.03
39    J0034+69      slr+14     00:34                3  slr+14     +69:43              18  slr+14     0.03680412              16  slr+14     2.28
40    B0037+56      dtws85     00:40:32.362         6  hlk+04     +57:16:24.91         6  hlk+04     1.1182253452412         13  hlk+04     2.42

41    J0045-7042    mfl+06     00:45:25.69         17  mfl+06     -70:42:07.1         13  mfl+06     0.63233580002            6  mfl+06     59.70
42    J0045-7319    mmh+91     00:45:35.16          7  kbm+96     -73:19:03.0          2  kbm+96     0.92627590497            3  kbm+96     59.70
43    B0045+33      dtws85     00:48:33.98          3  hlk+04     +34:12:08.0          4  hlk+04     1.217094296058           8  hlk+04     4.50
44    J0050+03      dsm+16     00:50:31           113  dsm+16     +03:48               8  dsm+16     1.36656                  0  dsm+16     25.00
45    J0051+0423    snt97      00:51:30.1           2  snt97      +04:22:49            6  snt97      0.35473179890            1  snt97      1.25

46    J0053+69      slr+14     00:53                3  slr+14     +69:39              18  slr+14     0.832938                28  slr+14     2.75
47    J0054+66      hrk+08     00:54                0  hrk+08     +66                  0  hrk+08     1.39                     0  hrk+08     0.90
48    J0054+69      kkl+15     00:54:28            25  kkl+15     +69:26               2  kkl+15     *                        0  *          2.35
49    B0052+51      dtws85     00:55:45.378        10  hlk+04     +51:17:24.97        11  hlk+04     2.115171148865           4  hlk+04     1.94
50    B0053+47      dtws85     00:56:25.51          2  hlk+04     +47:56:10.5          3  hlk+04     0.472036662076           7  hlk+04     1.12

51    J0057-7201    ckm+01     00:57:44.0           4  ckm+01     -72:01:19            2  ckm+01     0.7380624426             2  ckm+01     3.48
52    J0058+6125    hrk+08     00:58                0  hrk+08     +61:25               0  hrk+08     0.637                    0  hrk+08     2.61
53    J0059+50      slr+14     00:59                2  slr+14     +50:02              18  slr+14     0.996009                61  slr+14     2.61
54    J0100-7211    lfmp02     01:00:43.03         11  mgr+05     -72:11:33.6          5  mgr+05     8.020392                 9  mgr+05     59.70
55    J0101-6422    kcj+12     01:01:11.1163        2  kcj+12     -64:22:30.171        2  kcj+12     0.0025731519721683       2  kcj+12     1.00

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69    J0133-6957    lml+98     01:33:32.46          1  dsb+98     -69:57:29.68         3  dsb+98     0.463473741703           3  dsb+98     2.44
70    J0134-2937    mld+96     01:34:18.6824        3  lwy+16     -29:37:17.042        7  lwy+16     0.136961610513651       14  lwy+16     25.00

71    J0136+63      slr+14     01:36                3  slr+14     +63:42              18  slr+14     0.717895                27  slr+14     9.12
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78    J0146+31      ttol16     01:46:15            40  ttol16     +31:04              10  ttol16     0.9381                   0  ttol16     1.83
79    J0146+6145    ims94      01:46:22.42         10  pkw+03     +61:45:02.8          7  pkw+03     8.6889941                4  dk14       3.60
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81    B0148-06      mlt+78     01:51:22.701        11  hlk+04     -06:35:02.8          4  hlk+04     1.464664549334           7  hlk+04     25.00
82    J0152+0948    clm+05     01:52:23.73          5  clm+05     +09:48:10            2  clm+05     2.74664729014           10  clm+05     2.48
83    B0149-16      mlt+78     01:52:10.8536       17  hlk+04     -16:37:52.99         4  hlk+04     0.8327416126878         13  hlk+04     0.92
84    J0156+04      dsm+16     01:56:01           114  dsm+16     +04:02               8  dsm+16     *                        0  *          25.00
85    B0153+39      dtws85     01:56:55.2           3  hlk+04     +39:49:29            5  hlk+04     1.81156061131           10  hlk+04     4.91

86    B0154+61      dls72      01:57:49.93          3  hlk+04     +62:12:25.90        17  hlk+04     2.35174493646            7  hlk+04     1.39
87    J0158+21      dsm+13     01:58:29            32  dsm+13     +21:08               8  dsm+13     0.5053                   0  dsm+13     1.57
88    J0201+7005    kkl+15     02:01:41.344         7  kkl+15     +70:05:18.11         6  kkl+15     1.349184471846          10  kkl+15     1.17
89    J0205+6449    mss+02     02:05:37.92247      15  bkr+13     +64:49:41.3343      10  bkr+13     0.06571592849324         9  lrc+09     3.20
90    B0203-40      mlt+78     02:06:01.268         9  smd93      -40:28:04.33        14  smd93      0.630550140847           6  smd93      1.26

91    J0211-8159    lml+98     02:11:59.0           3  dsb+98     -81:59:36.2          3  dsb+98     1.0773327013             8  dsb+98     1.52
92    J0212+5222    bck+13     02:12:52.2           6  bck+13     +52:22:45           13  bck+13     0.376386292              1  bck+13     1.56
93    J0214+5222    slr+14     02:14:55.2713       34  slr+14     +52:22:40.95        19  slr+14     0.02457529479071        22  slr+14     1.16
94    J0215+6218    llc98      02:15:56.626        10  hlk+04     +62:18:33.37        10  hlk+04     0.548879819155           3  hlk+04     2.00
95    J0218+4232    nbf+95     02:18:06.358569      4  dyc+14     +42:32:17.37515      8  dyc+14     0.00232309053151224      8  dcl+16     3.15

96    J0220+36      ttol16     02:20:50            60  ttol16     +36:22              15  ttol16     1.0297                   0  ttol16     2.25
97    J0229+20      dsm+13     02:29:03            32  dsm+13     +20:58               8  dsm+13     0.8069                   0  dsm+13     2.09
98    B0226+70      dtws85     02:31:13.99          3  hlk+04     +70:26:33.88        17  hlk+04     1.466820306152           7  hlk+04     1.76
99    J0241+16      dsm+13     02:41:46            31  dsm+13     +16:04               8  dsm+13     1.5454                   0  dsm+13     0.94
100   J0242+62      hrk+08     02:42:35             3  cvh+14     +62:56:50           36  cvh+14     0.592                    0  hrk+08     0.22

Die besonderen Nummern sind Links in der Tabelle zu den referenzierten Publikationen, die die Quellen der Daten sind. Wenn Sie diese ignorieren, ist die Ausgabe ziemlich einfach zu analysieren (manuell oder über ein Skript, wenn Sie möchten).

Einige Dinge, die Sie beachten sollten:

• Nicht alle Pulsare haben alle fünf Parameter, daher sind nicht alle Einträge für Sie nützlich.
• Dies ist keine vollständige Liste aller Pulsare in der Galaxie; es ist einfach das umfassendste, das ich kenne (und verwendet habe). Wir kennen nur einen kleinen Bruchteil der gesamten galaktischen Pulsarpopulation.
• Behalten Sie Ihre Einheiten im Auge. Die Rektaszension wird im Format Stunden-Minuten-Sekunden, die Deklination im Format Grad-Minuten-Sekunden und die Entfernungen in Kiloparsec angegeben.

Diese Informationen sollten es Ihnen ermöglichen, eine Pulsarkarte zur Verwendung innerhalb der Milchstraße zu erstellen. Angesichts unseres kleinen (und unvollständigen) Beispiels ist es vielleicht nicht besonders hilfreich, aber es ist ein Anfang.

Die Idee einer Pulsarkarte, die überall in der Milchstraße verwendet werden kann, ist wahrscheinlich ein Fehlstart.

Pulsare senden gebündelte Strahlung aus. Das heißt, die Strahlung wird auf einen relativ schmalen Kegel beschränkt, der wie ein Leuchtturm umherschweift. Wenn Sie sich nicht innerhalb des Kegels befinden, sehen Sie den Pulsar nicht. Wir sehen wahrscheinlich nur 10% der existierenden Pulsare in unserer Nachbarschaft (zB Maciesiak et al. 2011 ).

Wenn Sie sich also in der Milchstraße über eine nennenswerte Entfernung bewegen, werden Sie eine ganz andere Gruppe von Pulsaren sehen,$>90$% von denen wir nicht einmal wissen.

Jetzt können Sie vielleicht die kleine Teilmenge bekannter Pulsare erkennen, die an einem anderen Punkt zu sehen sind, außer dass es ein weiteres Problem gibt. Diese Karten sind für die Nachwelt nicht besonders nützlich; sie gelten nur über eine begrenzte kosmische Epoche sowie über ein begrenztes Volumen. Das Pulsar-Phänomen schaltet sich innerhalb von etwa einer Million Jahren aus, und Pulsarperioden und Pulsformen ändern sich in wesentlich kürzerer Zeit. Die wenigen Pulsare, die hier und an anderer Stelle in der Milchstraße zu sehen sind, könnten in Zukunft nicht mehr wiederzuerkennen sein.

Ich würde die Verwendung von Kugelsternhaufen für die Kartierung der Milchstraße empfehlen. Jeder hat eine einzigartige chemische Zusammensetzungsmischung und ein HR-Diagramm; Sie sind mehr oder weniger symmetrisch verteilt, können über weite Entfernungen beobachtet werden, ihre Entfernungen können ohne Parallaxe geschätzt werden, sie werden dieselben zig Millionen Jahre in die Zukunft blicken, und unsere Kataloge sind ziemlich vollständig, außer auf der anderen Seite der Galaktisches Zentrum.