Published April 2013 | Version v1
Journal article

Differential frequency-dependent delay from the pulsar magnetosphere

Others:
University of Southampton
Jodrell Bank Centre for Astrophysics ; University of Manchester [Manchester]
University of Amsterdam [Amsterdam] (UvA)
Netherlands Institute for Radio Astronomy (ASTRON)
Oxford Astrophysics ; University of Oxford
Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIFR)
Unité Scientifique de la Station de Nançay (USN) ; Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC) ; Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris ; Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris ; Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris ; Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Laboratoire de Physique et Chimie de l'Environnement et de l'Espace (LPC2E) ; Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC) ; Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris ; Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris ; Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Paris] (CNES)
Thüringer Landessternwarte Tautenburg (TLS)
Radboud University [Nijmegen]
Astronomical Institute Anton Pannekoek (AI PANNEKOEK) ; University of Amsterdam [Amsterdam] (UvA)
Argelander-Institut für Astronomie (AlfA) ; Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn
Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique (LESIA) ; Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris ; Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Onsala Space Observatory (OSO) ; Chalmers University of Technology [Göteborg]
Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies (LPNHE) ; Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
University of Edinburgh
Jacobs University [Bremen]
Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP)
Universität Hamburg (UHH)
Max Planck Institute for Astrophysics ; Max-Planck-Gesellschaft
Kapteyn Astronomical Institute [Groningen] ; University of Groningen [Groningen]
Joseph Louis LAGRANGE (LAGRANGE) ; Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS) ; COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de la Côte d'Azur ; COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Leiden Observatory [Leiden] ; Universiteit Leiden [Leiden]
Ruhr-Universität Bochum [Bochum]
Centre de Recherche Astrophysique de Lyon (CRAL) ; École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL) ; Université de Lyon-Université de Lyon-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
ANR-09-JCJC-0001,OPALES(2009)
European Project: 224838,EC:FP7:PEOPLE,FP7-PEOPLE-2007-4-3-IRG,PULSARS WITH LOFAR(2008)
European Project: 267697,EC:FP7:ERC,ERC-2010-AdG_20100224,4PI-SKY(2011)

Description

Some radio pulsars show clear 'drifting subpulses', in which subpulses are seen to drift in pulse longitude in a systematic pattern. Here we examine how the drifting subpulses of PSR B0809+74 evolve with time and observing frequency. We show that the subpulse period (P3) is constant on timescales of days, months and years, and between 14-5100 MHz. Despite this, the shapes of the dn´ftbands change radically with frequency. Previous studies have concluded that, while the subpulses appear to move through the pulse window approximately linearly at low frequencies (<500 MHz), a discrete step of ~180° in subpulse phase is observed at higher frequencies (>820 MHz) near to the peak of the average pulse profile. We use LOFAR, GMRT, GBT, WSRT and Effelsberg 100-m data to explore the frequency-dependence of this phase step. We show that the size of the subpulse phase step increases gradually, and is observable even at low frequencies. We attribute the subpulse phase step to the presence of two separate driftbands, whose relative arrival times vary with frequency - one driftband arriving 30 pulses earlier at 20 MHz than it does at 1380 MHz, whilst the other arrives simultaneously at all frequencies. The drifting pattern which is observed here cannot be explained by either the rotating carousel model or the surface oscillation model, and could provide new insight into the physical processes happening within the pulsar magnetosphere.

Abstract

International audience

Additional details

Created:
February 28, 2023
Modified:
December 1, 2023