Le jeu de données sur 15 ans de NANOGrav : observations et chronométrie de 68 pulsars milliseconde

Résumé Nous présentons les observations et les analyses chronométriques de 68 pulsars milliseconde (MSP) constituant l'ensemble de données de 15 ans du North American Nanohertz Observatory for Gravitational Waves (NANOGrav). NANOGrav est une expérience de réseau de chronométrie de pulsars (PTA) sensible aux ondes gravitationnelles (GW) de basse fréquence. Il s'agit de la cinquième publication publique de données de NANOGrav, comprenant à la fois des mesures de temps d'arrivée (TOA) en « bande étroite » et en « large bande » ainsi que les modèles chronométriques de pulsars correspondants. Nous avons ajouté 21 MSP et étendu nos bases temporelles de 3 ans, couvrant désormais près de 16 ans pour certaines de nos sources. Les données ont été recueillies à l'aide de l'Arecibo Observatory, du Green Bank Telescope et du Very Large Array à des fréquences comprises entre 327 MHz et 3 GHz, la plupart des sources étant observées environ une fois par mois. Plusieurs changements méthodologiques et procéduraux notables ont été apportés par rapport à nos ensembles de données précédents. Ceux-ci améliorent la qualité globale de l'ensemble de données TOA et s'inscrivent dans le cadre de la transition vers de nouveaux progiciels de chronométrie des pulsars et d'analyse PTA. Pour la première fois, nos produits de données sont accompagnés d'une suite logicielle complète permettant de reproduire la réduction des données, l'analyse et les résultats. Nos modèles chronométriques incluent une variété de paramètres astrométriques et de pulsars binaires nouvellement détectés, notamment plusieurs améliorations significatives des contraintes sur la masse des pulsars. Nous constatons que les séries temporelles de 23 pulsars contiennent des niveaux détectables de bruit rouge, dont 10 sont de nouvelles mesures. Dans cet ensemble de données, nous trouvons des preuves de l'existence d'un fond stochastique de GW.