关于环绕 Sgr A* 的 primordial 黑洞引力波可探测性的研究

在这项工作中，我们刻画了计划中的星载干涉仪 LISA 和提出的下一代星载干涉仪 $\mu$Ares 所能探测到的、源自环绕银河系中心超大质量黑洞 Sgr A* 的 primordial 黑洞群的引力波信号。假设此类天体确实构成了由银河系中心 S2 观测轨道所允许的整个弥散质量，在圆形轨道和单色质量函数的简化假设下，我们评估了来自可分辨与不可分辨源的引力波预期信号。我们估计在 10 年数据流中 LISA 探测到单个 1 M$_{\odot}$ primordial 黑洞的小但不可忽略的概率约为 10%，而由未分辨源产生的背景信号基本上回避了任何合理的探测机会。相反，$\mu$Ares 在 $\simeq$ 10$^{-5}$ Hz 处灵敏度高出约 3 个数量级，将能在相同时间内分辨出约 140 个太阳质量 primordial 黑洞，而未分辨背景应以积分信噪比 $\gtrsim$ 100 被观测到。允许典型 PBH 质量处于 0.01–10 M$_{\odot}$ 范围会将 LISA 探测概率在质量谱下限处提升至约 40%。而在 $\mu$Ares 情形下，我们发现约 1 M$_{\odot}$ 处存在一个“甜点”，该质量下可分辨事件数确实最大。