第三代探测器时代引力高次模的可探测性
广义相对论与量子宇宙学
2021-10-25 v2 高能天体物理现象
摘要
我们探索了在宇宙探索者（Cosmic Explorer）和爱因斯坦望远镜（Einstein Telescope）等第三代（3G）地面探测器中对引力波高次模的探测。基于激光干涉引力波天文台（LIGO）和 Virgo（GWTC-2）第二次引力波目录中报告的双黑洞天体物理种群，并结合双黑洞并合的 Madau-Dickinson 红移演化模型，我们评估了由三台第三代探测器组成的网络对这些高次模的可探测性。我们发现，两个次主导模 [(3,3) 和 (4,4)] 可在约 30% 的种群中以网络信噪比不低于 3 被探测到，且对于近 10% 的源，五个主导模将被探测到。此外，我们给出了关于双星质量比及其轨道相对于观测者视线倾角对各类模探测影响的研究。对于 LIGO-Virgo 目录中少数选定事件，我们确定了若记录这些事件时已有第三代探测器运行则本可被探测到的模。我们还计算了 Voyager 对高次模的可探测性，发现可探测种群中分别仅有约 6% 和 2% 会伴随 (3,3) 和 (4,4) 模的探测。在 3G 时代观测这些高次模将对从这些探测器可开展的科学产生巨大影响，范围涵盖天体物理、宇宙学至强场引力检验。
引用
@article{arxiv.2103.03241,
title = {Detectability of gravitational higher order modes in the third-generation era},
author = {Divyajyoti and Preet Baxi and Chandra Kant Mishra and K. G. Arun},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.03241},
year = {2021}
}