中子星r模不稳定性产生的随机引力波背景再探

我们重新审视了由具有r模不稳定性的宇宙学新生中子星(NSs)群体产生的随机引力波背景(SGWB)的可能性及其可探测性。结果表明，产生的SGWB对恒星形成率(CSFR)模型的选择不敏感，但强烈依赖于CSFR在低红移处的演化行为。我们的结果显示，无量纲能量密度$\Omega_{\rm{GW}}$在$(200-1000)$~Hz频率范围内的峰值振幅可达$\simeq (1-3.5) \times10^{-8}$。然而，如此高的模式振幅是不现实的，因为已知最大值要小得多，至多为$10^{-2}$。对$\Omega_{\rm{GW}}$的现实估计应至少低4个数量级($\sim 10^{-12}$)，这使得对r模背景的探测前景悲观。我们考虑了不同的地面干涉仪(IFOs)组合，并比较了两种组合多个IFO的方法，以评估该引力波背景的可探测性。对于两个共址的先进LIGO探测器，产生可探测随机背景所需的总发射引力波能量约束为$\sim 10^{-3} M_{\odot} c^2$；对于两个爱因斯坦望远镜，该约束为$2 \times 10^{-5} M_{\odot} c^2$。这些约束也可能适用于与中子星振荡或不稳定性相关的其他引力波发射机制，具体取决于大部分引力波发射所在的频段。