面向下一代引力波探测器的设施时机与协调对影响

虽然 Einstein Telescope 和 Cosmic Explorer 作为下一代地面探测器的提案承诺能实现对引力波信号的巨大灵敏度提升，但只有联合观测才能发挥这些设施的全部科学潜力，这使得设施间的时间协调至关重要，以避免错失机会。本研究探讨了长期延迟对下一代探测器网络科学能力的影响。我们采用 Fisher 信息形式化方法，模拟大规模的二进制黑洞、二进制中子星以及原始黑洞二进制天体群体的探测器网络性能。通过对模拟群体进行自助抽样，我们绘制了在各种网络配置下，达到关键灵敏度和定位指标所需观测时间的预期值。我们还研究了对随机背景的灵敏度。我们发现，仅基于灵敏度的指标如信噪比，延迟对设施之间的影响并不显著。而与此相反，定位指标对网络中探测器数量极其敏感，因而对延迟的观测campaign也极其敏感。对于由两个下一代设施组成的网络而言，设施中的延迟行为相当于网络整体的中断，对定位指标影响巨大。我们考察了作为支持性当前一代探测器如 LIGO India 同时与下一代设施共同运行的影响，发现此类 additions 将极大缓解延迟对定位指标的负面影响，这对多信使科学和随机搜索具有重要意义。