星の「拍」が少しずつ遅れたら?
一定の間隔で届くパルスを時計の目盛りとして比べます。回転がほんの少し遅くなると、到着時刻のずれがどう積み重なるかを計算します。
まず試す「減速なし」を押し、元の設定と比べてください。
見るところ下のグラフの、予想時刻からの遅れを見ます。
条件を変える
1000 ms = 1秒。1回転にかかる時間です。
1秒ごとに周期がどれだけ長くなるか。
いま、何が起きた?
ひとことで
小さな周期の変化でも、長く数え続けると到着時刻の違いになります。
なぜそうなる?
1回ぶんの違いが小さくても、次の回転にもその次にも影響します。観測では、予測した到着時刻と実際の到着時刻を比べます。このツールは実測データではなく、減速だけを入れた時計の模型です。
ことばを確認する
- パルス
- 短い間隔で届く信号の山。ここでは回転のたびに1回届くとします。
- 残差(ざんさ)
- 予想した値と、比較する値の差。ここでは時刻の遅れ。
詳しい計算と、この模型の限界
計算方法
P(t)=P₀+Ṗt。積分した回転数 N=ln(1+Ṗt/P₀)/Ṗ から tN=P₀/Ṗ × expm1(NṖ)。一定周期の到着時刻NP₀との差を計算します。Ṗ=0では遅れ0。年=365.25日。
ここでは分からないこと
回転数を連続値として近似した長期の比較です。下の時刻差は表示するため拡大しています。天体の雑音、突発的な変化、地球の運動、信号の伝搬時間は含みません。パルサーを完全に狂わない時計とは扱いません。画面は高速点滅しません。
出典・記事とのつながり
しくみの確認に使用した資料です。架空データや模型の値は、この教材用に設計しています。
Jodrell Bank: A Tutorial on Radio Pulsars ↗