不同TDI组合下空间引力波探测器对引力波偏振的约束与探测能力

TDI对于空间引力波探测器至关重要，能有效降低激光噪声并提高探测精度。空间引力波探测器为探测引力波偏振（包括可能表明广义相对论偏离和替代引力理论的额外模式）提供了独特机会。本研究通过模拟LISA、Taiji和TianQin，包括臂长和角度变化等真实轨道效应，考察了第二代TDI组合对引力波偏振探测的影响。使用灵敏度和幂律积分曲线以及双黑洞（BBH）和相变（PT）的信噪比（SNR）来评估探测器性能。对于大质量BBH，A和E通道通常提供最佳灵敏度，而TianQin的X通道对探测额外偏振最有效。对于恒星质量BBH，在LISA和Taiji中，α通道为低质量系统的矢量模式提供最高SNR，而A和E通道对高质量系统或其他偏振模式最优。对于PT信号，X通道通常提供最佳性能，但在低于1 mHz的低峰值频率范围内，TianQin的U通道变得更灵敏。当考虑额外偏振时，X通道成为TianQin最稳健的选择，而LISA和Taiji的A和E通道则为引力波偏振测试提供了强大能力。LISA、Taiji和TianQin之间的这种区别是本研究的关键结果，且未在以往研究中被明确强调。我们的发现强调了选择高灵敏度TDI组合以增强对不同偏振探测能力的重要性，从而加深我们对引力波源和时空基本性质的理解。