利用LIGO O3a数据对行星质量原初黑洞的引力波约束

来自亚太阳质量致密天体旋进的引力波将为原初黑洞（PBH）提供几乎确凿的证据。我们利用LIGO-Virgo-KAGRA第三次观测运行前半段的数据，首次对等质量和高度不对称质量比双星中的旋进行星质量致密天体进行了搜索。尽管未发现任何显著候选体，但我们确定了搜索可达到的最大光度距离为$O(0.1-100)$ kpc量级，并给出了相应的模型无关合并率密度上限，对于啁啾质量为$O(10^{-4}-10^{-2})M_\odot$的系统，上限分别为$O(10^{3}-10^{-7})$ kpc$^{-3}$yr$^{-1}$。此外，我们将这些率密度解释为来自PBH双星，并约束了此类天体可能构成的暗物质比例。对于等质量PBH双星，我们发现这些天体在PBH质量为$10^{-2}M_\odot$至$2\times 10^{-3}M_\odot$时，分别构成暗物质的4-100%以下。对于不对称双星，假设一个黑洞质量对应质量函数在2.5$M_\odot$处的峰值，PBH暗物质比例为10%，且存在第二个质量更轻的PBH，我们将第二个PBH的质量函数约束为在$1.5\times 10^{-5}M_\odot$至$2\times 10^{-4}M_\odot$质量范围内小于1。我们的约束已在Zenodo上发布，足够稳健，可应用于任何PBH或奇异致密天体双星形成模型，并补充了现有的微引力透镜结果。更多搜索细节请参见我们的配套论文。