Capabilities of radio pulsar observations using LOFAR station PL611 in Lazy

W połowie roku 2015 w miejscowości Łazy pod Krakowem zakończona została budowa nowej stacji LOFAR (LOw Frequency ARray) będącej własnością Uniwersytetu Jagiellońskiego. Jest ona jedną z trzech stacji istniejących na terenie Polski oraz jedną z 51 tworzących europejską sieć interferometryczną.Cyfrowa technologia zastosowana po raz pierwszy w historii obserwacji radioastronomicznych umożliwia szeroki zakres badań na najniższych częstotliwościach dostępnych z powierzchni Ziemi odpowiadających 10 – 250 MHz. Badania te cechują się największą osiągniętą do tej pory jakością w zakresie m.in czułości, rozdzielczości czy szerokości oferowanego pasma. Jednym z kluczowych projektów realizowanych przy użyciu teleskopu LOFAR są obserwacje pulsarów w zakresie częstotliwości, który do dzisiaj jest bardzo słabo zbadany. W niniejszej pracy przedstawiam wyniki pierwszych testowych obserwacji pulsarów przeprowadzonych przy użyciu stacji PL611 w Łazach. W pierwszej kolejności szczegółowo przedstawiam budowę i specyfikację pracy, a następnie opisuję kolejne etapy pracy nad konfiguracją urządzeń i obserwacji. W dalszej części zamieszczam informacje o poszczególnych krokach redukcji danych otrzymanych w trzech kampaniach obserwacyjnych w przeciągu około pół roku. Wynikiem pracy są wysokiej jakości profile średnie dwóch obserwowanych pulsarów: PSR B0329+54 i PSR B1508+55. Łącznie otrzymałam 30 profili z integracji kilkugodzinnych, godzinnych i 10-minutowych. W celu zbadania jakości uzyskiwanych profili oraz kierunkowej czułości stacji PL611, wykonałam analizę zmian stosunku sygnału do szumu w zależności od godziny obserwacji i wysokości obiektu nad horyzontem. Uzyskane poprawne profile pulsarów, wysokie wartości stosunku sygnału do szumu oraz zgodne z przewidywaniami teoretycznymi zmiany czułości teleskopu w zależności od odległości zenitalnej świadczą o niezawodnej pracy wszystkich elementów stacji i jej pełnej gotowości do prowadzenia wartościowych badań naukowych. Wyniki otrzymane w niniejszej pracy pokazują, że stacja PL611 może z powodzeniem służyć do badania fizyki pulsarów. W szczególności możliwe są szczegółowe obserwacje kilkudziesięciu najjaśniejszych obiektów oraz ich wielomiesięczny monitoring, które mogą znacząco zwiększyć naszą wiedzę dotyczącą samych gwiazd neutronowych jak i środowiska międzygwiazdowego.

In this work I present first observations of two radio pulsars PSR B0329+54 and PSR B1508+55 using polish station of LOFAR PL611 in Lazy. Results consist of 30 high quality average profiles based on three sessions of observations performed within 6 months. I also analized changes of signal to noise (S/N) ratio during observations and made diagrams of S/N in function of object's position in the sky. Results obtained from these observations and analysis show that station PL611 if entirely functional and highly recommended for studies of pulsars and interstellar medium. Research in those fields is going to be continued using station PL611 in coming years.