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行星质量原初黑洞合并的实验极限

广义相对论与量子宇宙学 2026-01-21 v3

摘要

多模态声学引力波实验(MAGE)是一种高频引力波探测实验,采用低温石英体声波谐振器作为MHz频段的灵敏应变天线。经过61天的非连续数据采集,我们给出了原初黑洞双星系统(啁啾质量 1.2×104M<M<1.7×109M1.2\times10^{-4}M_\odot<\mathcal{M}<1.7\times10^{-9}M_\odot)的可观测合并率密度的约束。合并率密度的最大可达极限为 R>1.3×1018 kpc3yr1\mathcal{R}>1.3\times10^{18}~\mathrm{kpc}^{-3}\mathrm{yr}^{-1},对应于将每年合并事件约束在太阳系尺度的可达距离内,即观测期间约 1.0×1061.0\times10^{-6} kpc。此外,我们利用多个探测器之间的符合分析,排除了与先前先驱实验中观测到的类似罕见且强烈的非引力背景信号事件。

关键词

引用

@article{arxiv.2506.03609,
  title  = {Experimental Limits on Planetary Mass Primordial Black Hole Mergers},
  author = {William M. Campbell and Leonardo Mariani and Michael E. Tobar and Maxim Goryachev},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2506.03609},
  year   = {2026}
}

备注

Accepted: https://journals.aps.org/prl/accepted/10.1103/c1kj-rj3c