LISAmax:将低频引力波灵敏度提高两个数量级
广义相对论与量子宇宙学
2023-08-28 v2 天体物理仪器与方法
摘要
在其Voyage 2050规划周期内,欧洲空间局(ESA)正在考虑长期大级别科学任务主题。引力波天文学是受研究的主题之一。基于其他作者的先前工作,本文研究了一种称为“LISAmax”的引力波干涉仪概念,由三个航天器组成,每个靠近日-地平动点L3、L4和L5之一,形成臂长为2.59亿公里的三角形星座(相比之下LISA的臂长为250万公里)。我们认为这是从地球出发无需在任务复杂度和成本上重大飞跃即可达到的最大三角形编队(因此得名)。此类探测器的灵敏度曲线在低于1 mHz的频率下,其振幅比LISA至少低两个数量级。这使得该天文台对{\mu}Hz范围的引力波敏感,并为引力波天文学打开了一个任何其他计划中的探测器概念都未覆盖的新窗口。我们在包含入轨、弥散和自引力诱导加速度的完整数值模型中详细分析了10年任务期间的星座稳定性。我们使用欧洲运载火箭和化学推进计算轨道转移。讨论了不同的轨道选项,例如进动、倾斜轨道、利用飞掠进行转移以及发射策略。评估了有效载荷设计参数,并将预期灵敏度曲线与若干潜在引力波源进行比较。在分析的此阶段未识别出不可逾越的障碍。
引用
@article{arxiv.2304.08287,
title = {LISAmax: Improving the Low-Frequency Gravitational-Wave Sensitivity by Two Orders of Magnitude},
author = {Waldemar Martens and Michael Khan and Jean-Baptiste Bayle},
journal= {arXiv preprint arXiv:2304.08287},
year = {2023}
}
备注
20 pages, 11 figures, 3 tables