Гравитационно-волновая астрономия: в ожидании первого зарегистрированного источника

Первое поколение длиннобазовых лазерных интерферометрических детекторов гравитационных волн начнет накапливать данные в 2001–2003 гг. Мы тщательно анализируем их запланированные возможности и сравниваем их с ожидаемой мощностью астрофизических источников. В нашем анализе были учтены научная важность ожидаемого открытия различных гравитационно-волновых сигналов и надежность их теоретического предсказания. Мы старались быть консервативными как в оценке теоретической неопределенности параметров источников, так и в отношении перспектив их обнаружения. После рассмотрения большого числа возможных источников мы отдаем предпочтение: 1) сливающимся двойным системам, состоящим из черных дыр звездных масс, и 2) реликтовым гравитационным волнам. Мы пришли к заключению, что сливающиеся черные дыры скорее всего будут зарегистрированы первыми вступающими в строй наземными интерферометрами. Наши оценки показывают, что первые интерферометры будут видеть 2–3 события в год от черных дыр с массами компонент $10$–$15M_\odot$, при отношении сигнала к шуму примерно $3$ в сети детекторов, состоящей из GEO, VIRGO и двух антенн LIGO. Из анализа следует, что другие возможные источники, включая сливающиеся нейтронные звезды, вряд ли будут доступны этому поколению инструментов. Мы также приводим аргументы в пользу того, что реликтовые гравитационные волны могут быть открыты космическим интерферометром в диапазоне частот $2\times10^{-3}$–$10^{-2}$ Гц при отношении сигнала к шуму равном примерно $3$.