Una vez que LIGO confirme una señal de ondas gravitacionales, ¿pueden los datos de detectores menos sensibles aportar más información?

Question

Sólo los detectores que superan una determinada sensibilidad pueden medir con una relación señal/ruido (SNR) lo suficientemente alta como para detectar con éxito las ondas gravitacionales mediante el filtrado adaptado.

Sin embargo, una vez descubiertas las señales gracias a los detectores LIGO, ¿podemos ganar algo observando los detectores menos sensibles o más ruidosos, como GEO600? Una vez que sabemos dónde debería estar la señal y qué aspecto debería tener, ¿hay alguna forma de obtener más información a partir de los datos más ruidosos?

En términos de procesamiento puro de señales: Supongamos que la misma señal se transmite por dos canales, uno con una SNR muy alta y otro con una SNR tan baja que no se puede detectar la señal. ¿Hay que descartar los datos de baja SNR o podemos combinarlos con los de alta SNR para resolver mejor la señal detectada?

Answer 1

Es una cuestión de cuál es la vía más eficaz para obtener nuevos conocimientos, o conocimientos más seguros. No hay por qué desechar ningún dato, pero hay que juzgar cuál es el camino más práctico. Por ejemplo, si la SNR es $N$ veces inferior entonces, en general, habrá que adquirir $N^2$ veces más datos para que después de promediar se obtenga la misma precisión. Sin embargo, esto requiere que no intervenga algo más para que el promedio no funcione, y en la práctica puede haber efectos sistemáticos que signifiquen que el promedio será erróneo.

El juicio que uno debe hacer, por tanto, es si es mejor dedicar tu tiempo a mejorar un instrumento como LIGO, VIRGO y similares, o a analizar sus datos más rápidamente, o a aumentar la proporción de tiempo durante la que está operativo, o si dejar que otros lo hagan mientras tú, mientras tanto, obtienes todos los datos que puedes de algún instrumento menos preciso. No sé cómo saldrán los números en este ejemplo: eso requeriría un conocimiento técnico detallado de los límites de cada detector. Pero la regla general es que los detectores de menor sensibilidad o precisión tienen un papel que desempeñar, siempre y cuando no sean mucho menos sensibles o puedan compensarlo con el tipo de estabilidad que permite largos tiempos de promediado. (Y, por supuesto, para una breve ráfaga de ondas gravitacionales no se dispone de promedios largos).