利用地球的振荡约束宇宙的引力波能量密度
广义相对论与量子宇宙学
2014-09-05 v1
摘要
寻找引力波是当今主要的科学努力之一。引力波可以通过激发弹性体的振动与物质相互作用。地球本身是一个大的弹性体，当引力波通过时，其所谓的简正模振荡会被激发。因此，精确测量振动振幅可用于寻找难以捉摸的引力波信号。几十年来，人们利用重力仪和低频地震仪对大地震后可以观测到的地球自由振荡进行了广泛研究，从而对地球结构有了宝贵的认识。利用我们对地球简正模的详细理解，首次使用数值模型精确计算地球对引力波的响应，从而将迄今为止用于增进我们对地球理解的传感器网络转变为探索宇宙的天体物理观测站。在本文中，我们利用全球地球动力学项目重力仪网络连续监测地球振荡的10年数据，将引力波能量密度限制在0.035-0.15之间（以宇宙临界能量密度归一化），频率在0.3mHz至5mHz之间。这项工作是对重力仪网络对引力波灵敏度进行系统研究的第一步。重力仪技术的进一步进步可以提高这些网络的灵敏度，并可能导致引力波的探测。
引用
@article{arxiv.1406.1147,
title = {Constraining the gravitational wave energy density of the Universe using Earth's ring},
author = {Michael Coughlin and Jan Harms},
journal= {arXiv preprint arXiv:1406.1147},
year = {2014}
}
备注
18 pages, 6 figures