宇宙探索者引力波物理：低频灵敏度的极限
广义相对论与量子宇宙学
2021-06-30 v3 天体物理仪器与方法
摘要
宇宙探索者（CE）是下一代地基引力波观测台概念，设想于2030年代开始运行，并预期能够观测回溯至首批恒星时期的双中子星与黑洞并合。宇宙探索者的灵敏频段将延伸至10 Hz以下，其设计在该频段主要受热噪声、地球物理噪声与量子噪声限制。本工作中，分析了热噪声、地震噪声、重力梯度噪声、量子噪声、残余气体噪声、散射光噪声与伺服控制噪声，以期为设施与真空系统设计需求、潜在测试质量悬吊、牛顿噪声抑制策略、改进惯性传感器与低温控制需求提供动因。我们的分析表明，借助改进技术，宇宙探索者能够在低至5 Hz处提供优于的应变灵敏度。我们的工作细化并扩展了先前对宇宙探索者概念的分析，并勾勒出使该观测台成为现实所需的关键研究领域。
引用
@article{arxiv.2012.03608,
title = {Gravitational-wave physics with Cosmic Explorer: limits to low-frequency sensitivity},
author = {Evan D. Hall and Kevin Kuns and Joshua R. Smith and Yuntao Bai and Christopher Wipf and Sebastien Biscans and Rana X Adhikari and Koji Arai and Stefan Ballmer and Lisa Barsotti and Yanbei Chen and Matthew Evans and Peter Fritschel and Jan Harms and Brittany Kamai and Jameson Graef Rollins and David Shoemaker and Bram Slagmolen and Rainer Weiss and Hiro Yamamoto},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.03608},
year = {2021}
}
备注
24 pages, 19 figures; expanded discussion of residual gas and quantum noises, and updated scattered light estimates