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利用干涉仪测量随机引力波背景的净圆偏振

宇宙学与河外天体物理 2020-05-20 v1 广义相对论与量子宇宙学 高能物理 - 唯象学 高能物理 - 理论

摘要

早期宇宙中的宇称破坏相互作用可以产生具有净圆偏振的随机引力波背景(SGWB)。本文研究利用干涉仪搜寻 SGWB 圆偏振的可能方法。平面探测器无法测量各向同性 SGWB 的净圆偏振。我们讨论了利用太阳系相对于宇宙参考系运动运动学诱导的偶极各向异性,以平面探测器测量 SGWB 净圆偏振的可能性。我们将此方法应用于 LISA,通过更详细的计算并使用最新仪器参数重新评估了先前分析,并应用于爱因斯坦望远镜(ET),首次估计其对圆偏振的灵敏度。我们发现 LISA 和 ET 尽管工作在不同频率,在振幅 h2ΩGW1011h^2 \Omega_\text{GW} \simeq 10^{-11} 的 SGWB 中均可以信噪比量级为 1 探测到净圆偏振。我们还研究了地面探测器网络的情况。我们给出了存在圆偏振时探测器重叠函数的完全解析、协变公式。我们的公式不依赖于特定参考系的选择,可应用于臂间夹角任意的干涉仪。

关键词

引用

@article{arxiv.1910.08052,
  title  = {Measuring the net circular polarization of the stochastic gravitational wave background with interferometers},
  author = {Valerie Domcke and Juan Garcia-Bellido and Marco Peloso and Mauro Pieroni and Angelo Ricciardone and Lorenzo Sorbo and Gianmassimo Tasinato},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1910.08052},
  year   = {2020}
}

备注

33 pages + appendices, 6 figures