INO：星间光晶格钟网络

利用光晶格钟测量频率的新技术现已接近 $(\Delta f/f)=O(10^{-18})$ 的相对精度。我们提议将此类精密钟置于空间中，并采用多普勒跟踪方法探测低于 1 Hz 的低频引力波。我们的想法是将三个航天器放置于 1 天文单位距离处（例如位于日地轨道的 L1、L4 和 L5），并通过相互通信“时间”来应用多普勒跟踪方法。应用当前可用技术，我们获得的引力波灵敏度比 2001 年的卡西尼航天器提高三到四个量级（在 $10^{-5}$Hz – $1$ Hz 内 $h_{\rm n}\sim 10^{-17}$ 或 $10^{-18}$ 水平）。该灵敏度使我们能够观测宇宙学尺度上质量大于 $10^5 M_\odot$ 的黑洞并合。基于星系中黑洞的层级增长模型，我们估计探测事件率为每年 20–50 次。我们将此系统昵称为“INO”（星间光晶格钟网络，Interplanetary Network of Optical Lattice Clocks），以日本天文学家、制图家和测地学家伊能忠敬（Tadataka Ino，1745–1818）命名。