利用地基探测器触发信号在LISA中探测引力记忆效应
广义相对论与量子宇宙学
2023-05-10 v1 数据分析、统计与概率
摘要
LIGO-Virgo-Kagra（LVK）合作组已从90个致密双星并合中探测到引力波。除了巩固广义相对论（GR）的线性化理论外，这些探测的统计集合也为探测GR预言的非线性效应提供了前景，其中之一就是非线性引力记忆效应。对于已探测到的恒星级和中等质量致密双星，记忆效应引起的应变比探测器噪声背景低一到两个数量级。此外，由于大部分能量在并合时辐射，记忆效应引起的应变在并合时刻类似于阶跃函数。这些事实催生了在这样的并合时刻对记录的引力波事件数据流进行相干叠加的想法，从而使累积记忆应变以足够的信噪比被探测到。引力波探测器本质上在往返光行时间的尺度上记录积分应变响应，这使得未来如LISA般的星基长臂干涉仪成为在低频率探测记忆效应的理想选择。本文提出一种方法，利用地基探测器的事件目录，在LISA数据流中搜寻相应的记忆应变。鉴于LVK的O3科学运行目录，我们使用标度论证和对源种群模型的假设，来估算LISA利用当前及未来地基探测器的触发信号积累达到记忆信噪比5所需的运行时间。最后，我们将这些计算扩展至LISA之后的任务如ALIA、AMIGO和Folkner，以探测引力记忆效应。LISA的结果表明在10年任务寿命内有可能探测到记忆效应，而LISA之后任务的相应结果则更具希望。
引用
@article{arxiv.2302.04396,
title = {Detection of Gravitational memory effect in LISA using triggers from ground-based detectors},
author = {Sourath Ghosh and Alexander Weaver and Jose Sanjuan and Paul Fulda and Guido Mueller},
journal= {arXiv preprint arXiv:2302.04396},
year = {2023}
}