运用引力波多带观测探测暗物质星系轮廓

本文评估了来自 deci-Hz 太空基探测器和第三代地面基探测器的多带引力波观测，对中间质量比脉冲 (IMRI) 周围暗物质星系斑的属性进行约束。暗物质的存在通过动态摩擦影响脉冲次要致密体的轨道演化，导致引力波波形相对于真空情况下的相位偏移。我们的分析表明， operating in the deciHz 频段的印度太空基探测器 GWSat 提供了对暗物质星系斑参数的最严格约束，因为 IMRI 在其灵敏范围内花费了大量轨道相位。虽然第三代地面基探测器如狮子座探测器和 Cosmic Explorer 提供了额外的约束，但其贡献相对有限，尤其是对于更高质量的系统，信号在其频率范围内的持续时间较短。然而，对于探测器帧总质量 $M_z < 400 \rm M_{\odot}$ 的系统，Cosmic Explorer 和狮子座探测器可通过超过 $15\%$ 改进对脉冲质量、对称质量比、光度距离和暗物质星系斑功率指数的估计。尽管如此，这些探测器对星系斑密度的约束影响甚微。这些结果凸显了 deciHz 太空基探测器在探测引力波源与暗物质相互作用中的关键作用。