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Sensitivity studies for third-generation gravitational wave observatories

Classical and Quantum Gravity · 2011 · Vol. 28(9) · pp. 094013–094013

S. Hild✉(University of Glasgow)M. R. Abernathy(University of Glasgow)F. Acernese(University of Salerno)Pau Amaro‐Seoane(Institute of Space Sciences)Nils Andersson(University of Southampton)K. G. Arun(Université Paris-Sud)F. Barone(University of Salerno)B. Barr(University of Glasgow)M. Barsuglia(Centre National de la Recherche Scientifique)M. G. Beker(National Institute for Subatomic Physics)N. Beveridge(University of Glasgow)S. Birindelli(Centre National de la Recherche Scientifique)S. Bose(Washington State University)L. Bosi(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Perugia)S. Braccini(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa)C. Bradaschia(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa)T. Bulik(University of Warsaw)E. Calloni(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli)G. Cella(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa)Eric Mottin(Centre National de la Recherche Scientifique)S. Chelkowski(University of Birmingham)A. Chincarini(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Genova)J. A. Clark(Cardiff University)E. Coccia(University of Rome Tor Vergata)C. N. Colacino(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa)J. Colas(European Gravitational Observatory)A. Cumming(University of Glasgow)L. Cunningham(University of Glasgow)E. Cuoco(European Gravitational Observatory)S. L. Danilishin(Lomonosov Moscow State University)K. Danzmann(Leibniz University Hannover)R. De Salvo(California Institute of Technology)T. Dent(Cardiff University)R. De Rosa(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli)L. Di Fiore(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli)A. Di Virgilio(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa)M. Doets(Vrije Universiteit Amsterdam)V. Fafone(University of Rome Tor Vergata)P. Falferi(Fondazione Bruno Kessler)R. Flaminio(Centre National de la Recherche Scientifique)J. Franc(Centre National de la Recherche Scientifique)F. Frasconi(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa)A. Freise(University of Birmingham)Daniel Friedrich(Leibniz University Hannover)P. Fulda(University of Birmingham)J. Gair(University of Cambridge)G. Gemme(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Genova)É. Genin(European Gravitational Observatory)A. Gennai(University of Birmingham)A. Giazotto(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa)Kostas Glampedakis(University of Tübingen)Christian Gräf(Leibniz University Hannover)M. Granata(Centre National de la Recherche Scientifique)H. Grote(Leibniz University Hannover)G. M. Guidi(University of Urbino)A. G. Gurkovsky(Lomonosov Moscow State University)G. Hammond(University of Glasgow)M Hannam(Cardiff University)J. Harms(California Institute of Technology)D. Heinert(Friedrich Schiller University Jena)M. Hendry(University of Glasgow)I. S. Heng(University of Glasgow)E. Hennes(National Institute for Subatomic Physics)J. Hough(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli)S. Husa(Universitat de les Illes Balears)S. H. Huttner(University of Glasgow)Gareth Jones(Cardiff University)F. Y. Khalili(Lomonosov Moscow State University)K. Kokeyama(University of Birmingham)Kostas D. Kokkotas(University of Tübingen)B. Krishnan(Max Planck Institute for Gravitational Physics)T.G.F. Li(National Institute for Subatomic Physics)M. Lorenzini(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Firenze)H. Lück(Leibniz University Hannover)E. Majorana(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma I)Ilya Mandel(Northwestern University)V. Mandic(University of Minnesota)M. Mantovani(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa)I. W. Martin(University of Glasgow)C. Michel(Centre National de la Recherche Scientifique)Y. Minenkov(University of Rome Tor Vergata)N. Morgado(Centre National de la Recherche Scientifique)S. Mosca(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli)B. Mours(Centre National de la Recherche Scientifique)H. Müller‐Ebhardt(Leibniz University Hannover)P. G. Murray(University of Glasgow)R. Nawrodt(Friedrich Schiller University Jena)John H. Nelson(University of Glasgow)R. O’Shaughnessy(Pennsylvania State University)C. D. Ott(California Institute of Technology)C. Palomba(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma I)A. Paoli(European Gravitational Observatory)G Parguez(European Gravitational Observatory)A. Pasqualetti(European Gravitational Observatory)R. Passaquieti(University of Pisa)D. Passuello(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa)L. Pinard(Centre National de la Recherche Scientifique)W. Plastino(Roma Tre University)R. Poggiani(University of Pisa)P. Popolizio(European Gravitational Observatory)Mirko Prato(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Genova)M. Punturo(European Gravitational Observatory)P. Puppo(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma I)D. S. Rabeling(National Institute for Subatomic Physics)P. Rapagnani(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma I)J. Read(University of Mississippi)T. Regimbau(Centre National de la Recherche Scientifique)H. Rehbein(Leibniz University Hannover)S. Reid(University of Glasgow)F Ricci(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma I)F Richard(European Gravitational Observatory)A. Rocchi(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Roma Tor Vergata)S. Rowan(University of Glasgow)A. Rüdiger(Leibniz University Hannover)L. Santamaría(California Institute of Technology)B. Sassolas(Centre National de la Recherche Scientifique)B. S. Sathyaprakash(Cardiff University)R. Schnabel(Leibniz University Hannover)Christian Schwarz(Friedrich Schiller University Jena)P. Seidel(Friedrich Schiller University Jena)A. M. Sintes(Universitat de les Illes Balears)K. Somiya(California Institute of Technology)F. C. Speirits(University of Glasgow)K. A. Strain(University of Glasgow)S. Strigin(Lomonosov Moscow State University)P. J. Sutton(Cardiff University)S. P. Tarabrin(Leibniz University Hannover)A. Thüring(Leibniz University Hannover)J. F. J. van den Brand(National Institute for Subatomic Physics)M van Veggel(University of Glasgow)C van den Broeck(National Institute for Subatomic Physics)A. Vecchio(Cardiff University)J. Veitch(University of Urbino)F. Vetrano(University of Urbino)A. Viceré(University of Urbino)S. Vyatchanin(Leibniz University Hannover)B. Willke(Leibniz University Hannover)G. Woan(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Padova)Kazuhiro Yamamoto(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Padova)

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Abstract

Advanced gravitational wave detectors, currently under construction, are expected to directly observe gravitational wave signals of astrophysical origin. The Einstein Telescope (ET), a third-generation gravitational wave detector, has been proposed in order to fully open up the emerging field of gravitational wave astronomy. In this paper we describe sensitivity models for ET and investigate potential limits imposed by fundamental noise sources. A special focus is set on evaluating the frequency band below 10 Hz where a complex Class. Quantum Grav. 28 (2011) 094013 S Hild et al mixture of seismic, gravity gradient, suspension thermal and radiation pressure noise dominates. We develop the most accurate sensitivity model, referred to as ET-D, for a third-generation detector so far, including the most relevant fundamental noise contributions.

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