¿Es cierto para los brazos del detector de ondas gravitacionales, cuanto más largo mejor?

Como Mark Barton señaló en su excelente respuesta, más grande es diferente , y no necesariamente mejor. La longitud de los brazos del interferómetro LIGO-Virgo hace que estos interferómetros sean más sensibles a las ondas gravitacionales en el rango de kilohercios a hercios. Por lo tanto, son sensibles a ciertas clases de eventos de ondas gravitacionales (fusionando agujeros negros, estrellas de neutrones, supernovas, etc.) e insensibles a otros eventos.

Se planea un interferómetro espacial ampliado, LISA, para soportar una constelación de tres naves espaciales dispuestas en un triángulo equilátero con 2.5 millones de kilómetros de lado, orbitando en formación alrededor del Sol alrededor del punto de Lagrange L1 del Sol de la Tierra. LISA será sensible a los eventos de ondas gravitacionales en el rango de Hertz a miliHertz, por lo que es sensible a las estrellas de neutrones binarias en órbita, a los agujeros negros binarios, al hipotético fondo de ondas gravitacionales que queda del big bang y otras fuentes similares.

Vea la respuesta de Thomas Yee a ¿Sería útil desplegar relojes atómicos alrededor del cinturón de asteroides, siempre y cuando la Tierra circunda al sol, equipándolos con troncos y transmisores, para rastrear las ondas gravitacionales? ¿Aumentaría la resolución, la precisión, el alcance y la profundidad de las observaciones?

Hasta cierto punto, pero depende de las fuentes a las que se dirige. La longitud óptima es 1/4 de la longitud de onda del GW, si está bien definida y resulta que la conoce. Los detectores terrestres como LIGO están naturalmente limitados a altas frecuencias porque es prohibitivamente difícil construir un buen aislamiento de vibraciones por debajo de unos 10 Hz. Por lo tanto, debe preguntar qué podría esperar detectar. Y dos posibles candidatos eran inspiracionales binarios de estrellas de neutrones y / o agujeros negros (como los recientemente detectados) y púlsares. Las predicciones de estrellas de neutrones se predijeron hasta aproximadamente 300 Hz (cf 150 Hz para el reciente BH-BH) y pulsar hasta 1 kHz. Por lo tanto, no hace que los brazos sean más largos que 300000000/1000/4 = 75000 m = 75 km o se ha atado las manos permanentemente a las frecuencias más altas. Por supuesto, no puedes hacer eso, pero puedes fingirlo haciendo que la luz haga múltiples viajes de ida y vuelta en los brazos.

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