通过二体共振发现 $\mu$Hz 频率引力波与超轻暗物质

在弱引力波（GW）背景存在时，天体二体系统充当高品质共振器，能够在轨道与谐波引力波之间实现能量和动量的有效传递，从而导致可检测的轨道扰动。本文发展并应用一种新型建模与分析框架，以完全时序方式描述引力波对二体系统的影响，研究月面激光测距、卫星激光测距和脉冲星时序对共振性和非共振性引力波背景的灵敏度。我们展示，通过最优的数据收集、建模与分析，所预测的灵敏度显著优于此前预期，开启了探测 $\mu$Hz 频率引力波的新可能性。我们还讨论了对于探测超轻暗物质随机涨落的改进前景，这些涨落可类似扰动二体轨道。