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O4 期间 LIGO 利文斯顿天文台的散射光噪声

天体物理仪器与方法 2026-05-15 v1

摘要

散射光是 LIGO 引力波探测器中最常见的噪声源之一。光散射是一个高度非线性的过程,低频运动通过该过程被向上变频并在探测器数据的较高频带中产生噪声。从第四次观测运行开始,LIGO 利文斯顿探测器的数据中出现了许多频率范围在 10-40 Hz 的故障,且这些故障的形态表明它们是由散射光产生的。通过分析,我们识别出两种不同的散射光故障群,其中一组的信噪比 (SNR) 高于另一组。高 SNR 组的故障仅受微震地面运动(0.1-1.0 Hz 的地面运动)调制,在本文中,我们给出了这些故障可能耦合机制的模型。我们还给出了基于我们模型的统计相关性分析结果,表明角站沿 X 方向的微震地面运动与产生这些高 SNR 故障的噪声相关性最强。在非常靠近测试质量镜的位置安装挡板后,我们注意到这些故障的发生率和 SNR 均显著降低。低 SNR 故障主要受角站高频(10-30 Hz)垂直地面运动调制,且该运动通过角站的一个特定真空腔发生耦合。在该真空腔内安装额外的隔震平台后,这些故障已消失。

关键词

引用

@article{arxiv.2605.14143,
  title  = {Scattered light noise at LIGO Livingston Observatory during O4},
  author = {Debasmita Nandi and Anamaria Effler and Siddharth Soni and Tabata Aira Ferreira and Robert Schofield and Huyen Pham and Timothy O'Hanlon and V. V. Frolov and Gabriela González},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2605.14143},
  year   = {2026}
}

备注

17 pages, 24 figures