第三代干涉仪对随机引力波背景中额外偏振的灵敏度
宇宙学与河外天体物理
2022-03-29 v2 广义相对论与量子宇宙学
高能物理 - 唯象学
摘要
当考虑修正引力理论时，最多允许六种引力波偏振模式，并分类为张量模式（广义相对论(GR)唯一预言的模式）以及额外的矢量与标量模式。因此，引力波是检验替代引力理论的有力工具。本文中，我们预测了第三代地基干涉仪爱因斯坦望远镜(Einstein Telescope)与宇宙探险者(Cosmic Explorer)对非GR偏振模式在随机引力波背景上的灵敏度。我们考虑了这两台独立探测器及完整网络的最新技术指标，以估算地球上若干位置与两台观测站若干取向下，相对于随机背景中所有偏振模式的最优信噪比与可探测能量密度极限。通过考虑最优探测器配置，我们发现，在5年观测中，张量与额外偏振模式的探测极限可达 ，具体取决于网络配置与随机背景（即仅存在矢量与标量模式之一还是两者皆存）。这意味着相对于第二代干涉仪，网络对不同偏振模式的灵敏度可提升约 倍。最后，我们讨论了通过考虑两台探测器对足够高引力波频率的角响应来打破标量模式简并的可能性。
引用
@article{arxiv.2105.13197,
title = {Sensitivity of third-generation interferometers to extra polarizations in the Stochastic Gravitational Wave Background},
author = {Loris Amalberti and Nicola Bartolo and Angelo Ricciardone},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.13197},
year = {2022}
}
备注
38 pages, 25 figures; typos corrected, references added, revised the manuscript in order to make it shorter and highlight original results