引力波探测器网络的特征刻画：从 A# 到宇宙探险者
广义相对论与量子宇宙学
2024-02-05 v2 宇宙学与河外天体物理
高能天体物理现象
天体物理仪器与方法
摘要
激光干涉引力波天文台（LIGO）和 Virgo 的引力波观测为我们提供了一种探索从核物理到宇宙各尺度宇宙的新工具，并在未来数十年对基础物理、天体物理和宇宙学产生巨大潜在影响。在本文中，我们研究了在其现有基础设施下达到最佳可能灵敏度（称为 A#）的 LIGO 探测器网络的科学能力，以及灵敏度高出 10 到 100 倍（取决于频率）的新一代观测台，特别是美国一对 L 形宇宙探险者天文台（臂长分别为 40 km 和 20 km）和欧洲臂长 10 km 的三角形爱因斯坦望远镜。在包含两座或一座下一代天文台的网络中分别存在一座或两座 A# 天文台，将提供良好的定位能力，以促进多信使天文学和哈勃参数的精确测量。两座宇宙探险者天文台对于实现双中子星事件的精确定位、促进电磁对应体探测和变革多信使天文学是不可或缺的。它们的联合运行在探测和定位高红移源（如双中子星、星形成峰值之外、可能在大爆炸后约 1 亿年发生的原初黑洞并合）方面更为重要。将爱因斯坦望远镜加入两座宇宙探险者天文台的网络，对于完成所有已确定的科学指标至关重要。对于大多数指标，下一代地面天文台的三重网络比三座 A# 天文台组成的网络性能好 100 倍。
引用
@article{arxiv.2307.10421,
title = {Characterizing Gravitational Wave Detector Networks: From A$^\sharp$ to Cosmic Explorer},
author = {Ish Gupta and Chaitanya Afle and K. G. Arun and Ananya Bandopadhyay and Masha Baryakhtar and Sylvia Biscoveanu and Ssohrab Borhanian and Floor Broekgaarden and Alessandra Corsi and Arnab Dhani and Matthew Evans and Evan D. Hall and Otto A. Hannuksela and Keisi Kacanja and Rahul Kashyap and Sanika Khadkikar and Kevin Kuns and Tjonnie G. F. Li and Andrew L. Miller and Alexander Harvey Nitz and Benjamin J. Owen and Cristiano Palomba and Anthony Pearce and Hemantakumar Phurailatpam and Binod Rajbhandari and Jocelyn Read and Joseph D. Romano and Bangalore S. Sathyaprakash and David H. Shoemaker and Divya Singh and Salvatore Vitale and Lisa Barsotti and Emanuele Berti and Craig Cahillane and Hsin-Yu Chen and Peter Fritschel and Carl-Johan Haster and Philippe Landry and Geoffrey Lovelace and David McClelland and Bram J J Slagmolen and Joshua Smith and Marcelle Soares-Santos and Ling Sun and David Tanner and Hiro Yamamoto and Michael Zucker},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.10421},
year = {2024}
}
备注
48 pages, 20 figures, 14 tables