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下一代引力波探测器中噪声相关性的潜在影响

广义相对论与量子宇宙学 2025-02-25 v2 天体物理仪器与方法

摘要

在 Cireddu 等人提出的用于存在相关噪声下参数估计(PE)的统计公式基础上,我们呈现了纳入相关噪声效应以评估各种探测器设计性能的初始研究。我们考虑欧洲两个 L 型探测器配置,比较非collocated 与假设的collocated 配置下引力波(GW)瞬态的 PE 期望。在我们的研究中,我们假设在collocated 探测器配置中存在 5-10 Hz 频段的低频相关噪声,并具有 varying correlation。在此特定探测器设置下,我们的观察表明随着相关性增加,内在参数测量精度得到提高。这一趋势表明噪声相关性可能对 PE 的准确性产生有益影响。特别是当噪声高度相关时,质量合计的不确定性可降低最高 30%。然而,欧洲基线的缺失会阻碍对外在参数的估计。然而,鉴于具有美国额外探测器的现实全球网络,外在参数的不确定性显著降低。这种降低随着噪声相关性的增加而进一步放大。当噪声相关性超过一定水平时,collocated 配置会优于 noncollocated 配置。例如,当相关性较高时,collocated 配置将 sky 位置的 90% 可信面积降低最高 10%。我们得出结论,噪声相关性的影响并非微不足道,且可能在探测器性能的定量和定性结果中产生改变。因此,我们建议在对第三代 GW 探测器设计进行全面评估时包括噪声相关性。

关键词

引用

@article{arxiv.2407.08728,
  title  = {Potential impact of noise correlation in next-generation gravitational wave detectors},
  author = {Isaac C. F. Wong and Peter T. H. Pang and Milan Wils and Francesco Cireddu and Walter Del Pozzo and Tjonnie G. F. Li},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2407.08728},
  year   = {2025}
}

备注

10 pages, 2 figures. Peer-reviewed version