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使用共振质量探测器探测引力波随机背景

天体物理学 2009-12-30 v1

摘要

本文讨论了如何在线性近似条件下将标准最优维尔滤波理论应用于两个或更多探测器用于探测各向同性随机引力波背景。我们将该方法应用于意大利即将运作的AURIGA-NAUTILUS对超低温棒形探测器,获得对背景谱密度的灵敏度估计为1049 Hz1 \simeq 10^{-49}\ Hz^{-1},这转化为单位对数频率下的能量密度为8×105×ρc \simeq 8\times10^{-5}\times\rho_c,其中ρc1.9×1026 kg/m3\rho_c\simeq1.9 \times 10^{-26}\ kg/m^3为宇宙的闭合密度。我们还展示了通过将意大利建设中的VIRGO干涉仪探测器添加到阵列中,并通过适当重新定向探测器,可以达到灵敏度为6×105×ρc \simeq 6 \times10^{-5}\times\rho_c。随后我们计算表明,由VIRGO和一个位于意大利附近可用场所的大质量球形探测器组成的对可以达到灵敏度为2×105×ρc \simeq 2\times10^{-5}\times \rho_c,而位于AURIGA和NAUTILUS相同场所的两个球形探测器可以实现灵敏度为2×106ρc \simeq 2 \times10^{-6}\rho_c

关键词

引用

@article{arxiv.astro-ph/9611088,
  title  = {Gravitational-Wave Stochastic Background Detection with Resonant-Mass Detectors},
  author = {S. Vitale and M. Cerdonio and E. Coccia and A. Ortolan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/9611088},
  year   = {2009}
}

备注

32 pages, postscript file, also available at http://axln01.lnl.infn.it/reports/stoch.html