Michael T. Lam, Ph.D.
Department of Physics and Astronomy, West Virginia University
I study pulsar timing as a member of the NANOGrav Collaboration. For a primer in what we hope to accomplish, see my TEDxIthacaCollege talk: Celestial Clocks and Ripples in Spacetime!
I am interested in understanding the different processes that lead to uncertainties in our timing of pulsars. My active areas of research include:
- Understanding how the pulsar timing array works as a detector for gravitational waves
- Pulsar noise modeling, both characterization and prediction, from intrinsic pulse jitter to propagation effects
- Interstellar medium propagation effects, such as scattering, scintillation, and dispersion measure variations
First-author publications:
- "An Acoustical Analogue of a Galactic-scale Gravitational-Wave Detector", Lam, M. T.; Romano, J. D.; Key, J. S.; Normandin, M.; Hazboun, J. S., arXiv:1803.05285 (submitted to AJP).
- "A Second Chromatic Timing Event of Interstellar Origin toward PSR J1713+0747", Lam, M. T.; Ellis, J. A.; Grillo, G.; Jones, M. L.; Hazboun, J. S.; Brook, P. R.; Turner, J. E.; Chatterjee, S.; Cordes, J. M.; Lazio, T. J. W.; DeCesar, M. E.; Arzoumanian, Z.; Blumer, H.; Cromartie, H. T.; Demorest, P. B.; Dolch, T.; Ferdman, R. D.; Ferrara, E. C.; Fonseca, E.; Garver-Daniels, N.; Gentile, P. A.; Gupta, V.; Lorimer, D. R.; Lynch, R. S.; Madison, D. R.; McLaughlin, M. A.; Ng, C.; Nice, D. J.; Pennucci, T. T.; Ransom, S. M.; Spiewak, R.; Stairs, I. H.; Stinebring, D. R.; Stovall, K.; Swiggum, J. K.; Vigeland, S. J.; Zhu, W. W., arXiv:1712:03651 (accepted to ApJ).
- "Optimal Frequency Ranges for Sub-Microsecond Precision Pulsar Timing", Lam, M. T.; McLaughlin, M. A.; Cordes, J. M.; Chatterjee, S.; Lazio, T. J. W., arXiv: 1710.02272 (accepted by ApJ).
- "The NANOGrav Nine-Year Data Set: Excess Noise in Millisecond Pulsar Arrival Times", Lam, M. T.; Cordes, J. M.; Chatterjee, S.; Arzoumanian, Z.; Crowter, K.; Demorest, P. B.; Dolch, T.; Ellis, J. A.; Ferdman, R. D.; Fonseca, E.; Gonzalez, M. E.; Jones, G.; Jones, M. L.; Levin, L.; Madison, D. R.; McLaughlin, M. A.; Nice, D. J.; Pennucci, T. T.; Ransom, S. M.; Shannon, R. M.; Siemens, X.; Stairs, I. H.; Stovall, K.; Swiggum, J. K.; Zhu, W. W., 2017, ApJ, 834, 35
- "Systematic and Stochastic Variations in Pulsar Dispersion Measures", Lam, M. T.; Cordes, J. M.; Chatterjee, S.; Jones, M. L.; McLaughlin, M. A.; Armstrong, J. W., 2016, ApJ, 821, 66
- "The NANOGrav Nine-Year Data Set: Noise Budget for Pulsar Arrival Times on Intraday Timescales", Lam, M. T.; Cordes, J. M.; Chatterjee, S.; Arzoumanian, Z.; Crowter, K.; Demorest, P. B.; Dolch, T.; Ellis, J. A.; Ferdman, R. D.; Fonseca, E.; Gonzalez, M. E.; Jones, G.; Jones, M. L.; Levin, L.; Madison, D. R.; McLaughlin, M. A.; Nice, D. J.; Pennucci, T. T.; Ransom, S. M.; Siemens, X.; Stairs, I. H.; Stovall, K.; Swiggum, J. K.; Zhu, W. W., 2016, ApJ, 819, 155
- "Pulsar Timing Errors from Asynchronous Multi-Frequency Sampling of Dispersion Measure Variations", Lam, M. T.; Cordes, J. M.; Chatterjee, S.; Dolch, T., 2015, ApJ, 801, 130
Thesis: Characterization of a Precision Pulsar Timing Gravitational Wave Detector
(direct pdf)
(August 22, 2016)
PyPulse: 
Co-authored publications (or submitted, *** indicates major contributor):
- "The NANOGrav 11-year Data Set: Pulsar-timing Constraints On The Stochastic Gravitational-wave Background", Arzoumanian, Z.; Baker, P. T.; Brazier, A.; Burke-Spolaor, S.; Chamberlin, S. J.; Chatterjee, S.; Christy, B.; Cordes, J. M.; Cornish, N. J.; Crawford, F.; Thankful Cromartie, H.; Crowter, K.; DeCesar, M.; Demorest, P. B.; Dolch, T.; Ellis, J. A.; Ferdman, R. D.; Ferrara, E.; Folkner, W. M.; Fonseca, E.; Garver-Daniels, N.; Gentile, P. A.; Haas, R.; Hazboun, J. S.; Huerta, E. A.; Islo, K.; Jenet, F.; Jones, G.; Jones, M. L.; Kaplan, D. L.; Kaspi, V. M.; Lam, M. T.; Lazio, T. J. W.; Levin, L.; Lommen, A. N.; Lorimer, D. R.; Luo, J.; Lynch, R. S.; Madison, D. R.; McLaughlin, M. A.; McWilliams, S. T.; Mingarelli, C. M. F.; Ng, C.; Nice, D. J.; Park, R. S.; Pennucci, T. T.; Pol, N. S.; Ransom, S. M.; Ray, P. S.; Rasskazov, A.; Siemens, X.; Simon, J.; Spiewak, R.; Stairs, I. H.; Stinebring, D. R.; Stovall, K.; Swiggum, J.; Taylor, S. R.; Vallisneri, M.; Vigeland, S.; Zhu, W. W., accepted by ApJ
- "The NANOGrav 11-year Data Set: High-precision timing of 45 Millisecond Pulsars", Arzoumanian, Z.; Brazier, A.; Burke-Spolaor, S.; Chamberlin, S. J.; Chatterjee, S.; Christy, B.; Cordes, J. M.; Cornish, N. J.; Crawford, F.; Cromartie, H. T.; Crowter, K.; DeCesar, M.; Demorest, P. B.; Dolch, T.; Ellis, J. A.; Ferdman, R. D.; Ferrara, E.; Fonseca, E.; Garver-Daniels, N.; Gentile, P. A.; Halmrast, D;Huerta, E. A.; Jenet, F.; Jessup, C.; Jones, G.; Jones, M. L.; Kaplan, D. L.; Lam, M. T.; Lazio, T. J. W.; Levin, L.; Lommen, A. N.; Lorimer, D. R.; Luo, J.; Lynch, R. S.; Madison, D. R.; Matthews, A. M.; McLaughlin, M. A.; McWilliams, S. T.; Mingarelli, C. M. F.; Ng, C.; Nice, D. J.; Pennucci, T. T.; Ransom, S. M.; Ray, P. S.; Siemens, X.; Simon, J.; Spiewak, R.; Stairs, I. H.; Stinebring, D. R.; Stovall, K.; Swiggum, J.; Taylor, S. R.; Vallisneri, M.; van Haasteren, R.; Vigeland, S.; Zhu, W. W., 2018, ApJS, 235, 2
- "Tests of Gravitational Symmetries with Pulsar Binary J1713+0747", Zhu, W. W.; Desvignes, G.; Wex, N.; Caballero, R. N.; Champion, D. J.; Demorest, P. B.; Ellis, J. A.; Janssen, G. H.; Kramer, M.; Krieger, A.; Lentati, L.; Nice, D. J.; Ransom, S. M.; Stairs, I. H.; Stappers, B. W.; Verbiest, J. P. W.; Arzoumanian, Z.; Bassa, C. G.; Burgay, M.; Cognard, I.; Crowter, K.; Dolch, T.; Ferdman, R. D.; Fonseca, E.; Gonzalez, M. E.; Graikou, E.; Guillemot, L.; Hessels, J. W. T.; Jessner, A.; Jones, G.; Jones, M. L.; Jordan, C.; Karuppusamy, R.; Lam, M. T.; Lazaridis, K.; Lazarus, P.; Lee, K. J.; Levin, L.; Liu, K.; Lyne, A. G.; McKee, J. W.; McLaughlin, M. A.; Osłowski, S.; Pennucci, T.; Perrodin, D.; Possenti, A.; Sanidas, S.; Shaifullah, G.; Smits, R.; Stovall, K.; Swiggum, J.; Theureau, G.; Tiburzi, C., submitted to MNRAS
- "Noise Budget and Interstellar Medium Mitigation Advances in the NANOGrav Pulsar Timing Array", Dolch, T.; for the NANOGrav Collaboration; Chatterjee, S.; Cordes, J. M.; Demorest, P. B.; Ellis, J. A.; Jones, M. L.; Lam, M. T.; Lazio, T. J. W.; Levin, L.; McLaughlin, M. A.; Palliyaguru, N. T.; Stinebring, D. R., 2017, submitted to Journal of Physics: Conference Series as Proceedings of Amaldi 12
- ***"The NANOGrav Nine-Year Data Set: Measurement and Interpretation of Variations in Dispersion Measures", Jones, M. L.; McLaughlin, M. A.; Lam, M. T.; Cordes, J. M.; Levin, L.; Chatterjee, S.; Arzoumanian, Z.; Crowter, K.; Demorest, P. B.; Dolch, T.; Ellis, J. A.; Ferdman, R. D.; Fonseca, E.; Gonzalez, M. E.; Jones, G.; Lazio, T. J. W.; Nice, D. J.; Pennucci, T. T.; Ransom, S. M.; Stinebring, D. R.; Stairs, I. H.; Stovall, K.; Swiggum, J. K.; Zhu, W. W., 2017, ApJ, 841, 2
- "Statistical Analyses for NANOGrav 5-year Timing Residuals", Wang, Y.; Cordes, J. M.; Jenet, F. A.; Chatterjee, S.; Demorest, P. B.; Dolch, T.; Ellis, J. A.; Lam, M. T.; Madison, D. R.; McLaughlin, M.; Perrodin, D.; Rankin, J.; Siemens, X.; Vallisneri, M., 2017, RAA, 17, 19
- "The NANOGrav Nine-year Data Set: Mass and Geometric Measurements of Binary Millisecond Pulsars", Fonseca, E.; Pennucci, T. T.; Ellis, J. A.; Stairs, I. H.; Nice, D. J.; Ransom, S. M.; Demorest, P. B.; Arzoumanian, Z.; Crowter, K.; Dolch, T.; Ferdman, R. D.; Gonzalez, M. E.; Jones, G.; Jones, M.; Lam, M. T.; Levin, L.; McLaughlin, M. A., Stovall, K.; Swiggum, J. K.; Zhu, W. W., 2016, ApJ, 832, 167
- "PSR J1024-0719: A Millisecond Pulsar in an Unusual Long-Period Orbit", Kaplan, D. L.; Kupfer, T.; Nice, D. J.; Irrgang, A.; Heber, U.; Arzoumanian, Z.; Beklen, E.; Crowter, K.; DeCesar, M. E.; Demorest, P. B.; Dolch, T.; Lynch, R. S.; McLaughlin, M. A.; Miller, A. A.; Ng, C.; Pennucci, T. T.; Ellis, J. A.; Ferdman, R. D.; Ferrara, E. C.; Fonseca, E.; Gentile, P. A.; Jones, G.; Jones, M. L.; Kreuzer, S.; Lam, M. T.; Levin, L.; Lorimer, D. R.; Prince, T. A.; Ransom, S. M.; Ray, P. S.; Spiewak, R.; Stairs, I. H.; Stovall, K.; Swiggum, J.; Zhu, W., 2016, ApJ, 826, 86
- "From Spin Noise to Systematics: Stochastic Processes in the First International Pulsar Timing Array Data Release", Lentati, L.; Shannon, R. M.; Coles, W. A.; Verbiest, J. P. W.; van Haasteren, R.; Ellis, J. A.; Caballero, R. N.; Manchester, R. N.; Arzoumanian, Z.; Babak, S.; Bassa, C. G.; Bhat, N. D. R.; Brem, P.; Burgay, M.; Burke-Spolaor, S.; Champion, D.; Chatterjee, S.; Cognard, I.; Cordes, J. M.; Dai, S.; Demorest, P.; Desvignes, G.; Dolch, T.; Ferdman, R. D.; Fonseca, E.; Gair, J. R.; Gonzalez, M. E.; Graikou, E.; Guillemot, L.; Hessels, J. W. T.; Hobbs, G.; Janssen, G. H.; Jones, G.; Karuppusamy, R.; Keith, M.; Kerr, M.; Kramer, M.; Lam, M. T.; Lasky, P. D.; Lassus, A.; Lazarus, P.; Lazio, T. J. W.; Lee, K. J.; Levin, L.; Liu, K.; Lynch, R. S.; Madison, D. R.; McKee, J.; McLaughlin, M.; McWilliams, S. T.; Mingarelli, C. M. F.; Nice, D. J.; Osłowski, S.; Pennucci, T. T.; Perera, B. B. P.; Perrodin, D.; Petiteau, A.; Possenti, A.; Ransom, S. M.; Reardon, D.; Rosado, P. A.; Sanidas, S. A.; Sesana, A.; Shaifullah, G.; Siemens, X.; Smits, R.; Stairs, I.; Stappers, B.; Stinebring, D. R.; Stovall, K.; Swiggum, J.; Taylor, S. R.; Theureau, G.; Tiburzi, C.; Toomey, L.; Vallisneri, M.; van Straten, W.; Vecchio, A.; Wang, J.-B.; Wang, Y.; You, X. P.; Zhu, W. W.; Zhu, X.-J., 2016, MNRAS, 458, 2161
- "The International Pulsar Timing Array: First Data Release", Verbiest, J. P. W.; Lentati, L.; Hobbs, G.; van Haasteren, R.; Demorest, P. B.; Janssen, G. H.; Wang, J.-B.; Desvignes, G.; Caballero, R. N.; Keith, M. J.; Champion, D. J.; Arzoumanian, Z.; Babak, S.; Bassa, C. G.; Bhat, N. D. R.; Brazier, A.; Brem, P.; Burgay, M.; Burke-Spolaor, S.; Chamberlin, S. J.; Chatterjee, S.; Christy, B.; Cognard, I.; Cordes, J. M.; Dai, S.; Dolch, T.; Ellis, J. A.; Ferdman, R. D.; Fonseca, E.; Gair, J. R.; Garver-Daniels, N. E.; Gentile, P.; Gonzalez, M. E.; Graikou, E.; Guillemot, L.; Hessels, J. W. T.; Jones, G.; Karuppusamy, R.; Kerr, M.; Kramer, M.; Lam, M. T.; Lasky, P. D.; Lassus, A.; Lazarus, P.; Lazio, T. J. W.; Lee, K. J.; Levin, L.; Liu, K.; Lynch, R. S.; Lyne, A. G.; Mckee, J.; McLaughlin, M. A.; McWilliams, S. T.; Madison, D. R.; Manchester, R. N.; Mingarelli, C. M. F.; Nice, D. J.; Oslowski, S.; Palliyaguru, N. T.; Pennucci, T. T.; Perera, B. B. P.; Perrodin, D.; Possenti, A.; Petiteau, A.; Ransom, S. M.; Reardon, D.; Rosado, P. A.; Sanidas, S. A.; Sesana, A.; Shaifullah, G.; Shannon, R. M.; Siemens, X.; Simon, J.; Smits, R.; Spiewak, R.; Stairs, I. H.; Stappers, B. W.; Stinebring, D. R.; Stovall, K.; Swiggum, J. K.; Taylor, S. R.; Theureau, G.; Tiburzi, C.; Toomey, L.; Vallisneri, M.; van Straten, W.; Vecchio, A.; Wang, Y.; Wen, L.; You, X. P.; Zhu, W. W.; Zhu, X.-J., 2016, MNRAS, 458, 1267
- "Single-Source Gravitational Wave Limits From the J1713+0747 24-hr Global Campaign", Dolch, T; Ellis, J. A.; Chatterjee, S.; Cordes, J. M.; Lam, M. T.; Bassa, C.; Bhattacharyya, B.; Champion, D. J.; Cognard, I.; Crowter, K.; Demorest, P. B.; Hessels, J. W. T.; Janssen, G.; Jenet, F. A.; Jones, G.; Jordan, C.; Karuppusamy, R.; Keith, M.; Kondratiev, V. I.; Kramer, M.; Lazarus, P.; Lazio, T. J. W.; Lorimer, D. R.; Madison, D. R.; McLaughlin, M. A.; Palliyaguru, N.; Perrodin, D.; Ransom, S. M.; Roy, J.; Shannon, R. M.; Smits, R.; Stairs, I. H.; Stappers, B. W.; Stinebring, D. R.; Stovall, K.; Verbiest, J. P. W.; Zhu, W. W., 2016, Journal of Physics Conference Series, 716, 012014
- "The NANOGrav Nine-year Data Set: Limits on the Isotropic Stochastic Gravitational Wave Background", Arzoumanian, Z.; Brazier, A.; Burke-Spolaor, S.; Chamberlin, S. J.; Chatterjee, S.; Christy, B.; Cordes, J. M.; Cornish, N. J.; Demorest, P. B.; Deng, X.; Dolch, T.; Ellis, J. A.; Ferdman, R. D.; Fonseca, E.; Garver-Daniels, N.; Jenet, F. A.; Jones, G.; Kaspi, V. M.; Koop, M.; Lam, M. T; Lazio, T. J. W.; Levin, L.; Lommen, A. N.; Lorimer, D. R.; Luo, J.; Lynch, R. S.; Madison, D. R.; McLaughlin, M. A.; McWilliams, S. T.; Mingarelli, C. M. F.; Nice, D. J.; Palliyaguru, N.; Pennucci, T. T.; Ransom, S. M.; Sampson, L.; Sanidas, S. A.; Sesana, A.; Siemens, X.; Simon, J.; Stairs, I. H.; Stinebring, D. R.; Stovall, K.; Swiggum, J.; Taylor, S. R.; Vallisneri, M.; van Haasteren, R.; Wang, Y.; Zhu, W. W.; NANOGrav Collaboration, ApJ, 821, 13
- "The NANOGrav Nine-year Data Set: Monitoring Interstellar Scattering Delays", Levin, L.; McLaughlin, M. A.; Jones, G.; Cordes, J. M.; Stinebring, D. R.; Chatterjee, S.; Dolch, T.; Lam, M. T.; Lazio, T. J. W.; Palliyaguru, N.; Arzoumanian, Z.; Crowter, K.; Demorest, P. B.; Ellis, J. A.; Ferdman, R. D.; Fonseca, E.; Gonzalez, M. E.; Jones, M. L.; Nice, D. J.; Pennucci, T. T.; Ransom, S. M.; Stairs, I. H.; Stovall, K.; Swiggum, J. K.; Zhu, W. W., ApJ, 818, 166
- "The NANOGrav Nine-year Data Set: Astrometric Measurements of 37 Millisecond Pulsars", Matthews, A. M.; Nice, D. J.; Fonseca, E.; Arzoumanian, Z.; Crowter, K.; Demorest, P. B.; Dolch, T.; Ellis, J. A.; Ferdman, R. D.; Gonzalez, M. E.; Jones, G.; Jones, M. L.; Lam, M. T.; Levin, L.; McLaughlin, M. A.; Pennucci, T. T.; Ransom, S. M.; Stairs, I. H.; Stovall, K.; Swiggum, J. K.; Zhu, W. W., ApJ, 818, 92
- "The NANOGrav Nine-year Data Set: Observations, Arrival Time Measurements, and Analysis of 37 Millisecond Pulsars", The NANOGrav Collaboration; Arzoumanian, Z.; Brazier, A.; Burke-Spolaor, S.; Chamberlin, S.; Chatterjee, S.; Christy, B.; Cordes, J. M.; Cornish, N.; Crowter, K.; Demorest, P. B.; Dolch, T.; Ellis, J. A.; Ferdman, R. D.; Fonseca, E.; Garver-Daniels, N.; Gonzalez, M. E.; Jenet, F. A.; Jones, G.; Jones, M. L.; Kaspi, V. M.; Koop, M.; Lam, M. T.; Lazio, T. J. W.; Levin, L.; Lommen, A. N.; Lorimer, D. R.; Luo, J.; Lynch, R. S.; Madison, D.; McLaughlin, M. A.; McWilliams, S. T.; Nice, D. J.; Palliyaguru, N.; Pennucci, T. T.; Ransom, S. M.; Siemens, X.; Stairs, I. H.; Stinebring, D. R.; Stovall, K.; Swiggum, J. K.; Vallisneri, M.; van Haasteren, R.; Wang, Y.; Zhu, W. W., ApJ, 813, 65
- "NANOGrav Constraints on Gravitational Wave Bursts with Memory", Arzoumanian, Z.; Brazier, A.; Burke-Spolaor, S.; Chamberlin, S. J.; Chatterjee, S.; Christy, B.; Cordes, J. M.; Cornish, N. J.; Demorest, P. B.; Deng, X.; Dolch, T.; Ellis, J. A.; Ferdman, R. D.; Fonseca, E.; Garver-Daniels, N.; Jenet, F.; Jones, G.; Kaspi, V. M.; Koop, M.; Lam, M. T.; Lazio, T. J. W.; Levin, L.; Lommen, A. N.; Lorimer, D. R.; Luo, J.; Lynch, R. S.; Madison, D. R.; McLaughlin, M. A.; McWilliams, S. T.; Nice, D. J.; Palliyaguru, N.; Pennucci, T. T.; Ransom, S. M.; Siemens, X.; Stairs, I. H.; Stinebring, D. R.; Stovall, K.; Swiggum, J.; Vallisneri, M.; van Haasteren, R.; Wang, Y.; Zhu, W. W.; NANOGrav Collaboration, 2015, ApJ, 810, 150
- "Testing Theories of Gravitation Using 21-Year Timing of Pulsar Binary J1713+0747", Zhu, W. W.; Stairs, I. H.; Demorest, P. B.; Nice, D. J.; Ellis, J. A.; Ransom, S. M.; Arzoumanian, Z.; Crowter, K.; Dolch, T.; Ferdman, R. D.; Fonseca, E.; Gonzalez, M. E.; Jones, G.; Jones, M.; Lam, M. T.; Levin, L.; McLaughlin, M. A.; Pennucci, T.; Stovall, K.; Swiggum, J., 2015, ApJ, 809, 41
- "Gravitational Waves from Individual Supermassive Black Hole Binaries in Circular Orbits: Limits from the North American Nanohertz Observatory for Gravitational Waves", Arzoumanian, Z.; Brazier, A.; Burke-Spolaor, S.; Chamberlin, S. J.; Chatterjee, S.; Cordes, J. M.; Demorest, P. B.; Deng, X.; Dolch, T.; Ellis, J. A.; Ferdman, R. D.; Garver-Daniels, N.; Jenet, F.; Jones, G.; Kaspi, V. M.; Koop, M.; Lam, M. T.; Lazio, T. J. W.; Lommen, A. N.; Lorimer, D. R.; Luo, J.; Lynch, R. S.; Madison, D. R.; McLaughlin, M. A.; McWilliams, S. T.; Nice, D. J.; Palliyaguru, N.; Pennucci, T. T.; Ransom, S. M.; Sesana, A.; Siemens, X.; Stairs, I. H.; Stinebring, D. R.; Stovall, K.; Swiggum, J.; Vallisneri, M.; van Haasteren, R.; Wang, Y.; Zhu, W. W.; NANOGrav Collaboration., 2014, ApJ, 794, 141
- ***"A 24 Hr Global Campaign to Assess Precision Timing of the Millisecond Pulsar J1713+0747", Dolch, T.; Lam, M. T.; Cordes, J.; Chatterjee, S.; Bassa, C.; Bhattacharyya, B.; Champion, D. J.; Cognard, I.; Crowter, K.; Demorest, P. B.; Hessels, J. W. T.; Janssen, G.; Jenet, F. A.; Jones, G.; Jordan, C.; Karuppusamy, R.; Keith, M.; Kondratiev, V.; Kramer, M.; Lazarus, P.; Lazio, T. J. W.; Lee, K. J.; McLaughlin, M. A.; Roy, J.; Shannon, R. M.; Stairs, I.; Stovall, K.; Verbiest, J. P. W.; Madison, D. R.; Palliyaguru, N.; Perrodin, D.; Ransom, S.; Stappers, B.; Zhu, W. W.; Dai, S.; Desvignes, G.; Guillemot, L.; Liu, K.; Lyne, A.; Perera, B. B. P.; Petroff, E.; Rankin, J. M.; Smits, R., 2014, ApJ, 794, 21