当前与未来探测器在黑洞双星引力波谱上的灵敏度
广义相对论与量子宇宙学
2021-02-03 v2 高能天体物理现象
天体物理仪器与方法
摘要
已知黑洞质量跨度至少达9个数量级：从激光干涉引力波天文台科学合作组与Virgo合作组观测到的恒星级天体，到事件视界望远镜在M87核心观测到的超大质量黑洞。无论质量尺度如何，所有这些天体均预期会形成双星并最终发出可观测的引力辐射，质量越大的天体在越低的引力波频率上辐射。我们提出工具gwent，用于建模当前与未来几代引力波探测器在并合黑洞双星整个引力波谱上的灵敏度。我们提供了生成脉冲星计时阵列(PTA)灵敏度曲线的方法，采用新颖的 realistic PTA灵敏度曲线生成器；空间干涉仪采用可表示多种拟议探测器设计的自适应模型；地面干涉仪采用可复现当前、第二代与第三代设计以及基本设计参数新颖变体的真实噪声模型。为建模任意质量尺度黑洞双星的信号，我们使用能建模具有不同质量比与自旋源之旋进、并合与铃宕的现象学波形。利用该自适应框架，我们给出任意建模参数组合（关联探测器或源）的信噪比。通过允许各探测器与源参数变化，我们可 pinpoint 决定特定仪器设计最优性能的最关键因素。我们的探测器与信号模型之适应性可轻易扩展至新探测器设计与其他引力波信号模型。
引用
@article{arxiv.2010.02135,
title = {Sensitivity of present and future detectors across the black-hole binary gravitational wave spectrum},
author = {Andrew R. Kaiser and Sean T. McWilliams},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.02135},
year = {2021}
}
备注
42 pages, 16 figures, Our code, gwent, is available at https://github.com/ark0015/gwent and on PyPI https://pypi.org/project/gwent/ Accepted by CQG 15 December 2020