这次IAU开会，原本以为很少有引力波相关的内容，没想到有不少是做微波背景辐射的B-mode，以及脉冲星测时阵（Pulsar Timing Array PTA）。在具体讲用PTA方法测量引力波之前，我想给大家一个引力波天文学的概况。我很喜欢把引力波和电磁波做这样一个类比，引力波的波长横跨20个数量级，正好和电磁波差不多，可惜的是，没有一个波长是重叠的。我们如果类比的话，暴涨 余迹可以对应射电波段，PTA就是毫米波，本来说好的空间探测器LISA算是亚毫米波或者远红外，而地面的激光干涉仪就可以算是光学/紫外了。国内有一个 爷爷搞了一个非主流的探测手段探测极高频引力波，在中国没拉到钱，和米帝合作，倒成功立项了，据说toy model做下来有模有样，祝他好运。他玩的这个波段就是引力波的伽玛射线了。这么一类比，在频率的范围有一个大致的对应，一个很好玩的事实是，地面干涉确实是最成熟最方便的，而PTA呢，观测设备长的和毫米波的长的很像。

引力波的“加模”，得名于其形变方式类似于加号

引力波的“乘模”，因为形变形式类似于乘号

PTA测量引力波为什么要选择脉冲星
乍一看来，按照这个原理，找个周期性好的变星似乎也能实现这样的目标，然而PTA的价值在于，脉冲星由于时间精度高，通过仔细的校正，可以实现惊人的精度，即使考虑磁二极距的强辐射，数千年的累积误差也不会超过1秒。通过对相位的测量，精度可以达到atto second（ppt原文如此，刚查了一下，就是10^-18秒，此处暂时存疑，这个精度太恐怖了点）。
为什么我们现在还没探测到引力波？
看了以上的介绍，你也许不禁会这么问，自从发现脉冲星以来，我们已经积累了海量的数据和观测时间，同时也有了巨量的脉冲星，为什么还是没有探测到引力波？问题的关键在于，脉冲星并非一个安分守己的天体，时不时就会发发脾气，突然之间就会加快自传速度，称之为glitch。对此的理论解释有很多，比较主流的如星震，小鼓包塌缩等等。用普通脉冲星做PTA，简言之，不靠谱。此外，由于PTA专注的低频引力波，整个波走完就要十天半个月，没有个十年的数据积累，实在是难说能探测到什么信号。
那我们用什么脉冲星？
年老的毫秒脉冲星。在毫秒脉冲星阶段，脉冲星磁场非常弱，也很少有glitch现象，此外一个附加的好处在于周期短，这样即使测时有误差，也不会超过毫秒脉冲星的周期。稳定，周期短，毫秒脉冲星是PTA的不二之选
PTA的现状如何？
之所以宣称我们现在到了PTA探测到引力波的临界点，就在于很多不同的小组开展的毫秒脉冲星的搜寻工作。PTA项目国际上同时进行的有美国的NANOGrav，澳大利亚的PPTA，以及欧洲的EPTA，他们不光观测脉冲星，也同时开展着发现毫秒脉冲星的工作。最近三年来，毫秒脉冲星的数量增加了一倍有余，而PTA方法的精度是与毫秒脉冲星数目是成正比的，这才给这些做PTA的人吹牛的底气。

当天IAU会议的一些花絮：
在第一个讲座的结尾，讲座人提到了，现在的毫秒脉冲星测时测量多普勒效应的精度是毫米/秒的量级（！！！），他们也因此能做出发现约木星质量的钻石行星。相关工作请移步这篇science的文章。
之后的两个报告，一个是和magnetar有关，我就直接略过了，之后的那个报告我也简单的聊聊吧。那个报告的题目是用脉冲星来检测引力理论，其提到的最著名的工作就是Hulse和Taylor在74年发现的双脉冲星PSR1913+16。 并且其轨道精确地按照广义相对论预言地缩短。每次我看到那张双脉冲星周期随时间演化图，讲座者总会这么说：注意了，这些点完全落在这条曲线上，这可不是拟 合的结果，黑点是观测，曲线是广义相对论的预言，两者的差异不超过0.1%。第一次听到，觉得好牛逼好震撼，听的次数多了，让人未免麻木。
此外，双脉冲星系统是一个非常理想的引力实验室，广义相对论的另外一个预言就是自转轴的进动（geodesic precession），这个效应也已经被验证了，这也就意味着，在不久以后，这个双脉冲星系统就会变成脉冲星-中子星系统。
报告最后提到的一个有趣的工作，就是搜寻银心附近的脉冲星。如果成功测量到其广义相对论效应，如Shapiro delay，轨道缩减，或者自转轴进动，可以精确测量银心超大质量黑洞的质量，精度有望达到1个太阳质量，而这只需要一个普通的脉冲星，处在一条普通的轨道。其实，理论上来说，银心附近应该是有不少致密天体的，不过观测上来说，问题重重，前天的专题报告上专门讲过这个项目，目前为止，还是零结果。