宇宙探索者探测器的科学驱动可调谐设计
广义相对论与量子宇宙学
2022-07-13 v2 宇宙学与河外天体物理
天体物理仪器与方法
仪器与探测器
摘要
像宇宙探索者（Cosmic Explorer）这样的地面引力波探测器可以通过调谐信号提取腔的响应，来提高其在高频或低频的灵敏度。在 2 kHz 以上增强的灵敏度使得对双中子星并合后的引力波频谱测量成为可能，该频谱关键依赖于未知的高温超密物质状态方程。在 500 Hz 以下改善的灵敏度有利于利用黑洞铃宕信号对极端引力进行精确检验，并改善探测前景，同时有助于更好地测量宇宙学距离上致密双星旋进的源性质。在中等频率，更灵敏的探测器能更好地测量中子星的潮汐性质。我们提出并表征了为优化不同天体物理源群探测而设计的调谐宇宙探索者配置。这些调谐选项使宇宙探索者能够利用相同探测器基础设施针对多样化的科学目标。我们发现，除并后物理的可及性外，40 km 的宇宙探索者探测器在所有关键科学目标上均优于 20 km。这表明宇宙探索者应至少包含一个 40 km 设施。
引用
@article{arxiv.2201.10668,
title = {Science-Driven Tunable Design of Cosmic Explorer Detectors},
author = {Varun Srivastava and Derek Davis and Kevin Kuns and Philippe Landry and Stefan Ballmer and Matt Evans and Evan Hall and Jocelyn Read and B. S. Sathyaprakash},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.10668},
year = {2022}
}