LIGO 发现的计时系统

LIGO 的关键任务计时系统实现了引力波与多信使天体物理发现以及由此提取的丰富科学。实现最优探测器灵敏度、探测瞬变引力波，尤其是引力波源定位（多信使天体物理的基础），都需要对引力波数据进行恰当的时间戳标记。测量引力波在不同探测器间的相对到达时间，可实现相干引力波探测、引力波源定位以及天图的创建。精心设计的计时系统通过抑制相位噪声以避免信号上变频并最大化引力波探测器灵敏度来实现这些目标。该计时系统还冗余地执行自校准与自诊断，以确保可靠、可扩展且可追溯的时间戳标记。在本文中，我们描述并量化了这些核心系统在 LIGO、Virgo 和 KAGRA 最近一次 O3 科学运行期间的表现。我们给出了为验证 O3 期间观测到的各个引力波事件时间戳而进行的诊断检查结果，以及 LIGO Livingston 和 LIGO Hanford 整个 O3 的计时系统表现。我们发现，在经过 3 次观测运行后，LIGO 计时系统持续可靠地满足低于 1 $\mu$s 的计时精度任务要求，并留有显著安全裕度。