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邻近恒星作为引力波探测器

太阳与恒星天体物理 2015-07-14 v1 天体物理仪器与方法 广义相对论与量子宇宙学 仪器与探测器 空间物理

摘要

类太阳恒星的振荡由湍流对流激发,并已在约500颗主序星和亚巨星以及超过12,000颗红巨星中被发现。当此类恒星靠近引力波源时,低阶四极声学模也会被激发至可探测的实验阈值之上,原则上可在这些恒星的声谱中观测到。这类恒星构成了一组天然探测器,可在从 10710^{-7} Hz 到 10210^{-2} Hz 的宽广频谱范围内搜寻引力波。特别是,这些恒星能够探测 10610^{-6} Hz -- 10410^{-4} Hz 的频谱窗口,而该窗口是目前诸如 SKA 和 eLISA 等常规引力波探测器所无法探测的。PLATO 恒星地震探测任务将实现约  cm/s~ {\rm cm/s} 的光球速度振幅精度。对于引力波搜寻,我们需要达到 102cm/s10^{-2}{\rm cm/s} 量级的精度,即至少比 PLATO 领先一代。然而,我们发现多体恒星系统具有进行此类引力波搜寻的理想配置。由致密双星和一颗振荡恒星组成的三合星系统便是这种情况。对距离远至千秒差距的这些恒星的振荡谱进行连续监测,可能发现源自我们星系乃至宇宙其他地方的引力波。此外,与实验探测器不同,这张恒星观测网络将使我们能够研究引力波在空间中的传播过程。

关键词

引用

@article{arxiv.1507.03212,
  title  = {Nearby stars as gravitational wave detectors},
  author = {Ilídio Lopes and Joseph Silk},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1507.03212},
  year   = {2015}
}

备注

10 pages, 2 figures and 1 table. Published in The Astrophysical Journal