利用空间引力波干涉仪探测随机超轻暗物质

超轻粒子是理论上充分论证的暗物质候选者。在太阳系附近，这些超轻粒子可以描述为平面波的叠加，导致一个随机场，其幅度波动尺度由暗物质的速度弥散决定。在这项工作中，我们在频率论框架内系统研究了空间引力波干涉仪对随机超轻暗物质（ULDM）场的灵敏度。我们利用时间延迟干涉测量推导了单个探测器的预期灵敏度。我们的结果表明，空间引力波干涉仪有潜力探测参数空间中未受约束的区域，并改进当前对耦合强度的限制。此外，我们探讨了探测器网络的灵敏度，并研究了ULDM探测的最佳配置。我们引入了ULDM的重叠约化函数，该函数量化了不同探测器观测到的信号之间的相关程度。我们发现，两个探测器观测到的信号不相关的配置是ULDM探测的最佳选择，因为漏检信号的可能性较小。这与随机引力波背景的探测形成对比，后者更倾向于相关配置。我们的结果可能为涉及LISA和Taiji等空间引力波探测器以及其他在相干极限下运行的ULDM探测网络的潜在联合观测提供有用的见解。