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引力波回声的解析模板:信号特征刻画及当前与未来干涉仪探测前景

广义相对论与量子宇宙学 2018-09-18 v3 高能天体物理现象 高能物理 - 唯象学

摘要

并合后铃宕阶段的引力波回声作为近视界量子结构的探针以及超致密星中奇异物质态的表征,正受到密切关注。我们提出了一个解析模板,用两个物理参数——物体的反射率和表面红移——来描述非自旋物体的铃宕与回声信号。我们刻画了该模板的性质,并在当前(aLIGO)与未来(Cosmic Explorer、Einstein Telescope、LISA)引力波探测器的初步参数估计中采用了该模板。对于并合后阶段固定的信噪比,模型参数的约束仅微弱依赖于探测器灵敏度曲线的细节,但强烈依赖于反射率。我们的分析表明,借助 Advanced LIGO/Virgo 有可能在 5σ5\sigma 置信水平下探测或排除完美反射超致密物体视界尺度的普朗克修正。另一方面,铃宕阶段等于 100\approx 100 的信噪比(未来干涉仪可达成)可能允许我们在 2σ2\sigma3σ3\sigma)水平下探测反射率 30%\gtrsim30\%85%\gtrsim85\%)的近视界量子结构。

关键词

引用

@article{arxiv.1806.04253,
  title  = {Analytical template for gravitational-wave echoes: signal characterization and prospects of detection with current and future interferometers},
  author = {Adriano Testa and Paolo Pani},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1806.04253},
  year   = {2018}
}

备注

v3: 13+4 pages, 11 figures, 4 appendices; matches the PRD version with a new plot and extended results. v2 (submitted version): 12 pages + 4 appendices; 9 figures. Further discussion and new appendix with template for localized sources at generic position. Template and waveforms available at https://www.darkgra.org/gw-echo-catalogue.html