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I am a radio astronomer, and I study Neutron Stars; the rapidly rotating, collapsed remains of a Supernova. Specifically, I am interested in neutron stars which emit extremely bright beams of radio emission, called “pulsars”.
Most of my doctoral and post-doctoral research revolves around using pulsars as fundamental physics probes. The majority of this involves working with pulsar timing arrays (often referred to by the abbreviation PTAs), which are Milky Way scale detectors of nanohertz Gravitational Waves emitted during the slow inspiral and merger of super-massive blackhole binaries.
As with any other detector (and real life experiments) the greatest challenge to detecting these signals lies in understanding the sources of noise. For PTAs, these sources can be grouped into noise intrinsic to the pulsars used in the array, noise due to variations of the interstellar medium and the Solar Wind, noise due to errors in the location of the Solar System Barycentre and finally, noise due to variations in the observing systems and telescopes used to observe the pulsars.
Detecting and characterising each of these noise sources forms the vast majorioty of my day to day to work. However, much of my recent work revolves around trying to characterise the interstellar medium and the effects of errors in Solar Wind models.
Sono un radioastronomo e studio le stelle di neutroni, che sono i nuclei collassati e rapidamente rotanti di stelle massicce a seguito di un evento di Supernova. In particolare, studio una speciale categoria di stelle di neutroni chiamate “pulsar”.
Gran parte della mia ricerca si concentra sull'uso delle pulsar per testare la fisica fondamentale, ed in particolare per la detezione di onde gravitazionali. Questo si concretizza nel mio coinvolgimento nei “Pulsar Timing Arrays” (spesso indicati con l'abbreviazione “PTA”), esperimenti che usano le pulsar come rilevatori su scala galattica di onde gravitazionali con frequenze nel nanohertz, ed emesse durante il lento spiraleggiare e la conseguente fusione di buchi neri binari supermassicci. Come per qualsiasi altro rilevatore (ed ogni altro esperimento!), la sfida più grande risiede nella caratterizzazione delle fonti di “rumore” che ci impediscono di identificare con sicurezza il segnale indotto dalle onde gravitazionali. Nei PTA, queste fonti di rumore possono essere raggruppate in diverse categorie: rumore dovuto all'instabilità delle pulsar utilizzate,alle variazioni del mezzo interstellare e del vento solare, a errori nella posizione del baricentro del sistema solare e, infine,a variazioni nei sistemi di osservazione e nei telescopi usati per osservare le pulsar.
Rilevare e caratterizzare ciascuna di queste sorgenti di rumore costituisce la quasi totalità del mio lavoro quotidiano. In particolare, negli ultimi anni ho approfondito l’impatto del mezzo interstellare e gli effetti degli errori nei modelli di vento solare.
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