Perpustakaan Digital ITB

Dawai kosmik merupakan defek topologis satu dimensi yang terbentuk akibat perusakan simetri spontan pada alam semesta awal. Dawai kosmik berevolusi seiring ekspansi alam semesta melalui mekanisme interkomutasi yang menciptakan struktur dawai tertutup bernama loop. Loop ini berosilasi dengan kecepatan relativistik dan secara bertahap kehilangan energinya. Dengan mengabaikan ketebalan loop, dapat digunakan pendekatan Nambu-Goto, sehingga mekanisme utama pelepasan energi dari loop terjadi melalui emisi gelombang gravitasi. Superposisi acak dari emisi seluruh populasi loop kemudian menghasilkan latar belakang gelombang gravitasi yang dapat dianalisis. Namun, populasi biner kompak, sebagai sumber gelombang gravitasi diskret terkuat di alam semesta, turut menghasilkan latar belakang gelombang gravitasi yang menjadi gangguan dalam mendeteksi sinyal dawai kosmik. Tugas Akhir ini bertujuan untuk mengevaluasi detektabilitas latar belakang gelombang gravitasi dawai kosmik di tengah gangguan populasi biner kompak, menggunakan interferometer masa depan (LISA, BBO, DECIGO, Einstein Telescope, Cosmic Explorer). Spektrum densitas energi fraksional !GW dari dawai kosmik dan populasi biner kompak dianalisis secara kualitatif melalui identifikasi rentang frekuensi tumpang tindih, serta secara kuantitatif melalui perhitungan Signal-to-Noise Ratio (SNR) terhadap Power Law Integrated Sensitivity Curve (PLISC) dari masing-masing interferometer. Hasil menunjukkan bahwa semakin kecil tegangan dawai kosmik G? maka semakin banyak gangguan populasi biner kompak yang bertumpang tindih dengan spektrum dawai kosmik. Namun, berdasarkan kriteria SNR ? 10 dan waktu observasi Tobs = 3 tahun, didapatkan bahwa dawai kosmik untuk tegangan G? = 10?10 hingga G? = 10?16 dapat dideteksi untuk semua interferometer yang ditinjau, kecuali pada G? = 10?17 untuk interferometer LISA, dawai kosmik memiliki SNR di bawah ambang batas. Ini mengindikasikan bahwa tumpang tindih frekuensi secara kualitatif tidak langsung menurunkan SNR secara signifikan, karena SNR mengakumulasi kontribusi di seluruh rentang frekuensi sensitif interferometer, sementara tumpang tindih hanya mencakup sebagian rentang saja.