根据拟议中的这座天文台背后合作组发布的一份预印本论文，规划中的爱因斯坦望远镜即使部分设计未达到基线预期，仍能实现其承诺的大部分科学目标。该研究于7月29日发布在arXiv上，系统性地降低了探测器预期的噪声性能，并追踪了这一变化对从常规并合探测到超新星爆发等难以捕捉的信号在内的一系列广泛科学目标造成的损失。
爱因斯坦望远镜是一座拟议中的第三代引力波天文台，比现有的LIGO、Virgo和KAGRA探测器更大、更灵敏，后三者迄今合计记录到约400次高置信度探测。目前正积极考虑两种几何构型：一种是拥有三台干涉仪、臂长10公里（6.2英里）的三角形设计；另一种是在欧洲不同地点部署两台臂长15公里的L形干涉仪。每种构型都包含一台覆盖约3至30赫兹的低温低频仪器和一台可达数千赫兹的常温高频仪器。
这篇论文由Ulyana Dupletsa与欧洲多家机构的同事共同牵头，建立了一个比较特定噪声源变化如何转化为科学损失的框架。论文考察了四个具有代表性的设计参数：低频仪器中滤波腔的长度、镀膜和悬挂系统的温度，以及高频仪器中的光束尺寸。每个参数都从基线值出发，依次设定了中间情形和最坏情形，例如将低温温度从10开尔文提高到20开尔文再到70开尔文，或将滤波腔长度从5公里缩短到1公里。作者强调，中间情形和最坏情形仅为该研究而设定，并非对探测器实际性能的现实预测。
该框架还包括一项”红绿灯”分析，即在五个频段上将灵敏度统一降低1.5倍，而不论是哪种噪声源导致了这一变化。其目的是提供一种诊断工具：当灵敏度出现某种损失时，科学家可以据此看出哪些科学目标受损最严重，以及哪些频段对哪些研究至关重要。
最核心的结果是，即使出现所考虑的最严重的性能退化，科学目标依然成立。在最坏情形下，即四个参数同时退化时，探测率仍然很高：每年约1万次双中子星并合和4.8万次双黑洞并合，而基线水平则视构型不同，约为4.48万至7.86万次中子星并合和7.79万至9.14万次黑洞并合。论文指出，当前一代探测器每年探测到约150次致密双星并合。
损失并非均匀分布。30赫兹以下的灵敏度决定了大质量和高红移黑洞双星的可探测性、中子星并合的早期预警能力，以及对随机引力波背景的搜寻。低频仪器性能退化可使探测距离在大部分质量范围内缩短多达40%，而用于精确检验广义相对论的高信噪比事件数量则降至约原来的五分之一。30至450赫兹的频段主导着致密双星的大部分参数估计。450赫兹以上，影响主要集中在中子星并合后信号、潮汐形变测量和核坍缩超新星探测上。
在各项参数中，悬挂系统温度的影响最大，在最坏情形下可使整个质量范围内的探测距离变化超过20%。中间情形的退化对大多数指标只产生轻微影响。论文还发现，就中子星科学而言，双干涉仪构型总体上比三角形构型更稳健，这主要得益于其更长的臂长，不过作者提醒说，对两种几何构型进行直接比较不在该研究的范围之内。
作者明确说明了这项工作的边界。中间情形和最坏情形并非对探测器性能的预测，研究结果被定位为比较性的诊断工具，而非绝对预测。基于总体的指标带有天体物理不确定性，用于参数估计的Fisher矩阵方法存在已知的局限，超新星结果则假定信号能被完美恢复，作者称这一假定是乐观的。探测器之间的相关噪声未被纳入考虑，而这种噪声可能影响约40赫兹以下的随机背景搜寻。
据该项目网站介绍，这份预印本发布之际，爱因斯坦望远镜项目正迈向实施阶段，候选场址包括意大利撒丁岛、比利时、荷兰与德国交界地区以及德国卢萨蒂亚（Lusatia）。该研究是爱因斯坦望远镜组织设计流程的一部分，作者表示，其目标并非优化探测器，而是在最终构型确定之前理解设计上的取舍。他们的结论是，该天文台的核心科学目标十分稳固：即使第一阶段灵敏度未能达到目标，望远镜仍应能探测到宇宙学距离上的双星并合，精确测量其参数，并探测当前任何探测器都无法触及的源。
婷 翻译
Sources
1. arXiv, “Assessing the Impact of Instrumental Requirements on the Scientific Performance of the Einstein Telescope”: https://arxiv.org/abs/2607.27311
2. Einstein Telescope Project, “Home”: https://www.et-gw.eu/