探索引力波探测器对中子星物理的灵敏度
天体物理仪器与方法
2019-06-05 v1 广义相对论与量子宇宙学
摘要
中子星的物理性质可以通过并合双星系统发射的引力波来研究。潮汐效应在最后几次轨道运动中变得显著，并可在500 Hz以上的引力波谱中显现。并合后，中子星遗迹在1 kHz以上频率振荡并可能坍缩成黑洞。在2-4 kHz处灵敏度为~10^{-24} strain/sqHz的引力波探测器可以观测到来自约100 Mpc外源的这些振荡。当前的观测台站，如LIGO和Virgo，受限于高频处的散粒噪声，在3 kHz处的灵敏度大于2 * 10^{-23} strain/sqHz。在本文中，我们提出了一种引力波探测器的光学配置，它可以在现有设施中使用当前的干涉仪拓扑结构搭建。该方案有潜力在不损害探测器对黑洞双星灵敏度的前提下，在2.5 kHz达到7 * 10^{-25} strain/sqHz。我们认为所提出的仪器有潜力探测到与下一代探测器（如Cosmic Explorer和Einstein Telescope）相当数量的中子星并合后振荡。我们还优化了未来探测器用于中子星物理的臂长，发现最优臂长约为20 km。这些仪器有潜力以5或更高的信噪比每年观测约30次中子星并合后振荡事件。
引用
@article{arxiv.1901.03885,
title = {Exploring the sensitivity of gravitational wave detectors to neutron star physics},
author = {Denis Martynov and Haixing Miao and Huan Yang and Francisco Hernandez Vivanco and Eric Thrane and Rory Smith and Paul Lasky and William E. East and Rana Adhikari and Andreas Bauswein and Aidan Brooks and Yanbei Chen and Thomas Corbitt and Thomas Corbitt and Hartmut Grote and Yuri Levin and Chunnong Zhao and Alberto Vecchio},
journal= {arXiv preprint arXiv:1901.03885},
year = {2019}
}