Investigare le polarizzazioni non-GR con Einstein Telescope: l'impatto delle diverse configurazioni

General relativity is often regarded as the best theory of gravity we are in possession of. In more than a hundred years since its formulation, increasingly precise tests and measurements have supported Einstein's framework. However, numerous alternative theories also align with experimental data and cannot be definitively confirmed or refuted to date. These alternative theories allow for up to six gravitational wave polarization modes, as opposed to the two tensorial modes predicted by relativity. This work describes how the Einstein Telescope, a third-generation interferometric detector, can enable the detection of these additional modes through the observation of the Stochastic Gravitational Wave Background. In particular, we calculate the expected signal-to-noise ratio for different detector’s configurations to compare their sensitivities. By doing so, we highlight the capabilities and limitations of the Einstein Telescope and outline a method for correlating the gravitational signals which can be generalized to various detector systems.

In letteratura, la relatività generale è spesso descritta come la miglior teoria della gravitazione a nostra disposizione. In più di cent'anni dalla sua formulazione, test e misurazioni di crescente precisione ed accuratezza hanno dato credito alla trattazione einsteiniana. Tuttavia anche numerose teorie alternative risultano compatibili con i dati sperimentali e non possono ad oggi essere né smentite né confermate. In tali teorie le onde gravitazionali ammettono fino a sei modi di polarizzazione, invece dei due tensoriali già predetti in relatività. Nel presente elaborato si descrive come Einstein Telescope (rilevatore interferometrico di terza generazione) possa permettere la rilevazione di tali polarizzazioni aggiuntive tramite l'osservazione del Fondo Stocastico di Onde Gravitazionali. Assumendo una densità di energia fissata per tale fondo, si calcola il rapporto segnale-rumore atteso per le diverse configurazioni del detector, in modo da poterne confrontare la sensibilità. Nel fare ciò si metteranno in rilievo i limiti e le potenzialità di Einstein Telescope e si delineerà un metodo di correlazione del segnale gravitazionale generalizzabile a diversi sistemi di rilevatori.