利用改进半相干方法以引力波干涉仪探测新的轻规范玻色子

我们将一种最初为搜寻准单色、准无限引力波信号而开发的方法加以改进，用于以激光干涉仪直接探测可能作为暗物质候选者的新轻规范玻色子。为搜寻这些粒子，我们依据玻色子质量最优地选取分析相干时间，使全部信号功率被限制于单一频率 bin 内。我们聚焦于暗光子——一种可能耦合于重子数或重子-轻子数的规范玻色子，并说明其与引力波干涉仪的相互作用会产生窄带随机信号。我们提供了一套端到端分析方案，估算其计算代价，并研究用于确认或排除暗物质候选者的后续技术。此外，我们推导了灵敏度的理论估计，表明其与通过模拟确定的经验灵敏度以及交叉相关搜寻的结果均一致。最后，我们利用 LIGO Livingston 第二次观测运行的数据给出 Feldman-Cousins 上限，从而对规范玻色子与干涉仪的耦合给出新的强约束。