近日，中国科学院国家授时中心在脉冲星计时与应用研究领域取得了重要进展。研究人员成功建立了综合脉冲星时，并检测到了国际原子时（TAI）的长期相对波动。近日，研究成果以《An Improved Wiener Filtration Method for Constructing the Ensemble Pulsar Timescale》为题发表在天文学国际著名期刊The Astrophysics Journal。

脉冲星时是一种以宇宙中的自然天体——脉冲星的高稳定自转为基础的天文时间尺度，利用多颗毫秒脉冲星的计时观测可建立综合脉冲星时（EPT）。由于每颗毫秒脉冲星的噪声特征不同，难以建立高精度的EPT。童明雷课题组经过多年探索，通过改进维纳滤波算法有效减弱了各类噪声的影响，利用国际脉冲星计时阵（IPTA）第二批发布数据中的7颗毫秒脉冲星计时数据建立了更高精度的综合脉冲星时，并通过比较分析EPT、TAI以及国际权度局（BIPM）发布的地球时，检测到TAI的长期波动（见图1）。这表明，利用长期观测数据建立的脉冲星时长期稳定性相对原子时较高。另一方面，通过评估EPT的稳定度，给出了背景引力波的上限为h（yr-1）≤4E-15，这与FAST的观测结果给出的背景引力波最佳拟合值h（yr-1）=2E-15（置信水平：95%）吻合（见图2）。

研究表明，脉冲星时间有望在国家标准时间的长期稳定度性能提升方面发挥重要作用，在空间时间系统的自主保持和超远距离的时间传递方面也有着广阔的应用前景。

    图1.综合脉冲星时检测到TAI相对于TT（BIPM）的长期波动（MJD为简化儒略日）

图2.综合脉冲星时的稳定度及其对背景引力波强度的限制