通过河外点源微透镜探测宇宙超弦的前景

宇宙超弦的存在可由天文时域巡天探测。当弦穿过点源视线时，会产生独特的微透镜特征。我们考虑两条搜寻超弦环遗迹种群的途径：频繁监测（1）仙女星系中恒星，由银河系与仙女星系晕中的环透镜化；（2）宇宙学距离处的超新星，由星系际介质中的环透镜化。我们评估此类实验探测和/或限制张力范围 $10^{-15} \lesssim G \mu/c^2 \lesssim 10^{-6}$ 内弦的潜力。实际灵敏度与观测节奏相关，我们对此详细探讨。我们预言，对仙女星系远端约 $10^5$ 颗恒星为期一年的高频监测，若 $G\mu/c^2 \sim 10^{-13}$ 将探测到微透镜事件，而约 $10^6$ 颗恒星将在 $10^{-13.5} <G\mu/c^2 < 10^{-11.5}$ 探测到事件；可探测张力范围的上、下界随恒星数增多持续扩展。我们还分析了在无涨落下排除模型的能力。尽管具挑战性，这些研究在即将到来的时域巡天能力之内。超新星观测可在无需优化巡天节奏下假设性地限制 $10^{-12} < G\mu/c^2 < 10^{-6}$ 的模型。然而，事件率预言表明难以排除相关模型。作为演示，我们利用 Pantheon Ia 型超新星宇宙学数据集的观测，在参数空间鲜被检验的区域对宇宙超弦数密度给出适度限制。