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将先进LIGO调谐至中子星并合千赫兹信号

天体物理仪器与方法 2021-01-20 v1

摘要

中子星并合后产生的千赫兹频率引力波可揭示极端温度与密度下物质的行为,而这些条件在实验室实验中无法达到。引力波干涉仪在这些频率上受量子噪声限制,但可通过其光学配置进行调谐,以最大化并合后信号探测的概率。我们比较了两种此类调谐策略,将先进LIGO转变为以并合后信号为重点的仪器:第一种是宽带调谐,相对于基线在\SI{1}{\kHz}以上广泛提升仪器信噪比40–80%,并在较低频率处有轻微灵敏度损失;第二种是“失谐”配置,其提供的增强甚至多于宽带调谐,但仅在窄频带内,并以其他频段量子噪声性能大幅恶化为代价。在乐观地考虑仪器损耗与并合后参数不确定性的情况下,失谐仪器相比宽带仪器有40%{\lesssim}40\%的灵敏度提升。

关键词

引用

@article{arxiv.2010.15735,
  title  = {Tuning Advanced LIGO to kilohertz signals from neutron-star collisions},
  author = {Dhruva Ganapathy and Lee McCuller and Jameson Graef Rollins and Evan D. Hall and Lisa Barsotti and Matthew Evans},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2010.15735},
  year   = {2021}
}