基于空间引力波天线的超轻暗物质首次搜寻：LISA Pathfinder

我们在此展示基于 LISA Pathfinder（空间引力波天线的技术验证器）的首次暗物质光子暗物质搜寻结果，该暗物质可能曾与重子耦合。在分析了 LISA Pathfinder 约三个月、频率范围 $[2\times 10^{-5},5]$ Hz（对应于暗物质光子质量 $[8\times 10^{-20},2\times 10^{-14}]$ eV/$c^2$）的数据后，我们未发现暗物质信号的证据，并设定了暗物质光子/重子耦合强度的上限。为执行此次搜寻，我们借用了在地面干涉仪中搜寻准单色引力波信号的方法，这些方法对数据的非高斯性与空缺具有鲁棒性。因此，我们的工作代表了对 LISA 中搜寻持续、准单色信号的概念验证测试，并展示了我们在保持优于最优匹配滤波的灵敏度的同时，处理非高斯伪迹与数据空缺的能力。结果还表明，这些方法在 LISA 中不仅可发现暗物质，也可用于搜寻其他持续信号，例如中等质量黑洞旋进与银河系白矮星双星。