原始黑洞的引力透镜效应：来自引力波观测的约束

原始黑洞（PBHs）被提出用于解释至少一部分暗物质。观测已在很宽的质量范围内对PBHs所能代表的暗物质比例 $f_{\rm PBH}$ 给出了强约束——除了 $20M_\odot\lesssim M_{\rm PBH}\lesssim 100M_\odot$ 的恒星质量范围。在本文中，我们探讨了此类PBHs作为点质量透镜、能够改变沿视线方向来自双黑洞（BBH）并合的引力波（GW）信号的可能性。我们发现，细致的GW数据分析可基于 $fitting~factor$ 和赔率比分析来验证此类PBHs的存在。当探测到此类透镜化GW信号时，我们期望能够以相对误差 $\Delta M_{\rm PBH}/M_{\rm PBH}\lesssim0.3$ 测量透镜的红移质量。尽管灵敏的GW探测器运行并累积了大量BBH并合事件，但若未探测到此类透镜化GW事件，则这将转化为对质量大于 $\sim10M_\odot$ 的PBHs在爱因斯坦望远镜运行一年后给出 $f_{\rm PBH}\lesssim 10^{-2}-10^{-5}$ 的严格约束，以及对质量大于 $\sim 50M_\odot$ 的PBHs在先进LIGO运行十年后给出 $f_{\rm PBH}\lesssim 0.2$ 的约束。