利用第三代探测器的随机引力波背景发现亚太阳质量原初黑洞的前景

原初黑洞（PBHs）是暗物质候选者，其质量范围跨度广，从 $10^{-17}$ $M_\odot$ 到 $\sim 100$ $M_\odot$。我们表明随机引力波背景可作为探测亚太阳质量 PBHs 的有力窗口，并借助第三代引力波探测器（如 Cosmic Explorer 与 Einstein Telescope）阐明其形成通道。利用致密天体的质量分布与并合率的红移演化，我们能将天体物理源与 PBHs 区分开，并且即便在双体抑制因子的悲观取值下，也能以 $68\%$ 置信水平约束亚太阳质量 PBHs（$\leq 1$ $M_\odot$）作为暗物质的比例 $f_{PBH}\leq 1\%$。在并合率无任何抑制的情况下，对 $f_{PBH}$ 的约束将小于 $0.001\%$。此外，我们将能以约 $1\%$ 的精度测量 PBH 并合率的红移演化，从而可唯一区分泊松与成团 PBH 情形。