面向合并残留黑洞的引力波搜索约束超轻矢量玻色子的方法论

超轻玻色子是一类在标准模型的各种扩展预测中的假想粒子。由于超辐射机制，预计这些超轻玻色子（若存在于特定质量范围内）会形成围绕旋转黑洞的宏观云，从而可通过探寻此类云产生的长时持续引力波信号来探测其存在。本文提出了一套统计上稳健的框架，用于在缺乏来自针对合并残留黑洞搜索的信号检测情况下，对超轻矢量玻色子的存在进行约束，有效地对目标黑洞属性的不确定性进行边缘化处理。我们还确定了与普通光子发生微弱动力混合以及通过隐藏希克斯机制产生矢量质量对这些搜索约束力的影响。我们发现，特别是随着下一代引力波探测器的出现，个别跟踪搜索可以探测到这些模型在仍缺乏稳健约束的参数空间中。