利用加速双星的引力波探测暗物质尖峰

暗物质晕可以形成密度尖峰，例如在星系超大质量黑洞周围，其轮廓$\rho \propto r^{-\gamma_{\rm sp}}$由星系形成历史和暗物质微观物理共同决定。我们表明，未来LISA/DECIGO对超大质量黑洞周围尖峰内中等质量/恒星质量双星并合的观测，能够以百分之几的精度测量$\gamma_{\rm sp}$。该尖峰沿双星质心所走的非圆轨道引起独特的随时间变化的加速度，这可作为引力波信号的长期调制被观测到。这种方法——对混淆天体物理效应（动力学摩擦、潮汐效应等）不敏感，且不依赖于未知的暗物质粒子物理——为密度尖峰提供了干净的诊断，并为暗物质提供了新的探测手段。