利用引力波波形探测暗物质振荡

我们考虑了由双星系统周围标量暗物质的快速振荡引起的引力波信号中的相移，该效应可由未来的 LISA 和 DECIGO 实验进行探测。此效应取决于局部物质密度和暗物质粒子的质量。我们将它与通常应存在的标准动力学摩擦项引起的相移进行了比较。我们发现，仅对于质量低于 $10^{-21}$ eV 的暗物质，与振荡相关的效应才主导动力学摩擦效应；而质量低于 $10^{-23}$ eV 则意味着云团尺寸过大而不切实际。此外，对于量级为 $10^{-21}$ eV 的质量，LISA 和 DECIGO 仅在暗物质密度分别比太阳系内密度高出 $10^5$ 或 $10^4$ 倍时才能探测到此效应。我们得出结论，除非在宇宙早期红移 $z\sim 10^4$ 处形成了非常致密的极轻暗物质云团，否则对于大多数暗物质情景，该信号可以忽略不计。