利用LISA约束原初黑洞与宏观暗物质

本文研究了源自原初黑洞或其他大质量宏观暗物质候选体旋进落入人马座${\rm A}^{\!*}$所产生的引力波的可探测性。研究表明，LISA应是一台强大的探测器，能够探测到这些被Sgr$\,{\rm A}^{\!*}$引力俘获并累积起来的天体集合所产生的随机信号，前提是它们的质量大于约$10^{-20}\,M_{\odot}$。如果它们是暗物质的主要成分，且人马座${\rm A}^{\!*}$处的暗物质密度超过其在太阳邻域的值，则情况尤其如此。值得注意的是，各种引力透镜论证和观测尚未约束的质量窗口，即$2 \times 10^{20}\,{\rm g} \leq m_{\rm DM} \leq 4 \times 10^{24}\,{\rm g}$，将可被触及。本文推导了事件率和信号强度作为暗物质质量函数的预测，假设暗物质候选体在旋进过程中未被潮汐瓦解。这对于原初黑洞无疑是成立的，并且本文证明，对于核密度的候选天体，这也极有可能是成立的。