利用原子干涉仪在中频段进行引力波测量

引力波（GW）已在约 100 Hz 与 nHz 频段被探测到，但大部分引力频谱仍未被观测。多种探测器概念已被提出以拓展可观测频率范围。本工作中，我们研究位于 LISA 与 LIGO 之间约 30 mHz–10 Hz 的“中频段”引力波探测器测量约 1–100 $M_\odot$ 致密双星信号并约束其性质的能力。我们聚焦于基于原子干涉仪的探测器。我们描述了为评估其能力而创建的 Fisher 矩阵代码 AIMforGW，并给出两个基准的数值结果：地面公里级探测器与中地球轨道星载探测器。中频段引力波探测器尤其适于精确定位天空中引力波源的位置。我们证明星载探测器可对任何啁啾质量 $\mathcal{M}_c \lesssim 50 M_\odot$ 的可探测源实现亚度级天空定位。我们还比较了不同探测器构型，包括地面探测器的不同位置与星载探测器轨道的多种选择。如我们所展示，仅由两个地面单基线探测器或一个单基线星载探测器组成的网络均可提供近乎均匀的天空覆盖，全天空的信噪比变化小于两倍。我们希望本工作有助于引力波学界评估不同探测器提案的优点的努力。