SAGE：在黑洞荒漠中寻找中等质量黑洞
广义相对论与量子宇宙学
2020-01-08 v2
摘要
SAGE（SagnAc interferometer for Gravitational wavE，用于引力波的 Sagnac 干涉仪）是一个基于地球同步轨道上多个 12-U CubeSat 的空间观测站项目。其目标是快速任务，以填补 LISA 与地面观测站之间的观测空白。尽管灵敏度较低，它将允许早期研究中质量黑洞（IMBH）并合的性质与事件率，通过探测 IMBH 到超大质量黑洞的积累过程来约束我们对宇宙形成的理解。技术上，CubeSat 将构成臂长往返 140,000 km 的三角形 Sagnac 干涉仪，优化以对 10 mHz 至 2 Hz 频率间的引力波敏感。Sagnac 测量的性质使其几乎对位置误差不敏感，从而可使用弹道轨迹中的航天器。干涉仪的光源与重组单元基于无体光学件的紧凑光纤技术。假设 200 mW 内部激光源与 10 厘米直径孔径，预期在 1 Hz 处峰值灵敏度为 23 pm/sqrt(Hz)。因无检验质量，主要限制来自作用于航天器的非引力。然而，若能对太阳风与太阳压效应进行部分后处理，SAGE 将能在 0.1 至 1 Hz 范围内探测低至几 1e-19 的应变引力波。对整个天空平均并计入 Sagnac 干涉仪天线增益，SAGE 观测站可感知 1e4 至 1e6 太阳质量范围内等质量黑洞并合至光度距离 800 Mpc。此外，恒星黑洞（10 Msun）绕 SMBH（IMBH）并合形成的极端（中间）质量比 inspiral 可在半径 200 Mpc 球体内被探测。
关键词
引用
@article{arxiv.1811.04743,
title = {SAGE: finding IMBH in the black hole desert},
author = {S Lacour and F H Vincent and M Nowak and A Le Tiec and V Lapeyrere and L David and P Bourget and A Kellerer and K Jani and J Martino and J-Y Vinet and O Godet O Straub and J Woillez},
journal= {arXiv preprint arXiv:1811.04743},
year = {2020}
}
备注
Accepted in Class. Quantum Grav