关于脉冲星计时阵列 Hellings 与 Downs 曲线的常见问题解答
广义相对论与量子宇宙学
2024-08-02 v3 天体物理仪器与方法
摘要
我们回答关于 Hellings 与 Downs 相关曲线——脉冲星计时阵列（PTAs）已探测到引力波（GWs）的“确凿”特征——的常见问题（FAQs）。其中许多问题源于无意中将 GWs 对 LIGO 类探测器影响的直觉应用于脉冲星计时情形，而并非全部适用。这是因为地基探测器（如 LIGO 和 Virgo）的臂长短（公里尺度），相较于其所探测 GWs 的波长（约 100-10,000 公里）。相反，PTAs 响应的 GWs 波长（数十光年）远短于其臂长（典型 PTA 脉冲星距地球数百至数千光年）。为说明这一点，我们计算了 passing GW 沿地球-脉冲星基线（一种“单臂、单向”探测器）引起的时延，并在“短臂”（类 LIGO）和“长臂”（PTA）极限下进行比较。这为许多关于 Hellings 与 Downs 曲线的问题提供了定性与定量解答。所得 FAQ 表应有助于理解若干 PTA 合作组近期宣布的“GWs 证据”。
引用
@article{arxiv.2308.05847,
title = {Answers to frequently asked questions about the pulsar timing array Hellings and Downs curve},
author = {Joseph D. Romano and Bruce Allen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.05847},
year = {2024}
}
备注
32 pages, 12 figures; revised in places to match published version