引力波探测巨型玻色星的可行性

巨型玻色星是由复杂标量场构成的宏观自引力配置。这些异星体将表现为暗玻色星，若无电磁信號，可能在引力波光谱中模拟中子星和黑洞的性质。在最近的研究中，我们使用最简单的势能函数，证明了基本非径向振荡（f模式）遵循可区分中子星和黑洞的比例关系。本文提供了这些比例关系的解析拟合，适用于当前天文学和 cosmology 数据兼容的暗物质参数空间，可直接用于强耦合 regime 下巨型玻色星的后续研究，无需数值计算。我们还提供了用于引力波 asteroseismology 的经验和通用关系的解析拟合，可用于在成功探测后推断微观暗物质性质。进一步，我们探讨了f模式和暗物质参数空间的探测可能性，涵盖多个频段的当前及未来引力波探测器。假设脉冲引力波模型，要求信噪比为5，我们展示当前及未来探测器原则上可探测至如下距离的f模式：aLIGO探测至1兆米，Cosmic Explorer和Einstein Telescope探测至30兆米，最佳情形下LISA探测至约300兆米。