通过加速辐射观测暗物质

尽管暗物质（DM）占我们宇宙总能量预算的显著份额（约 $\sim 27\%$），其至今仍规避了直接观测。由于其无处不在的性质，人们真诚期望被 DM 包围的天体物理黑洞（BHs）会在 BH 并合产生的引力波上留下独特印记。DM 的理论模型呈现多样的可能，其中完美流体暗物质（PFDM）作为近期且引人注目的候选模型崭露头角。本工作中，我们利用既有的量子光学方法，研究在 PFDM 包围的史瓦西 BH 中，通过自由落体探测器（如原子）发射的加速辐射捕获 DM 特征的可能性。该设置涉及一个卡西米尔型装置，其中探测器与场相互作用，并以符合 Unruh 效应的方式在探测器中诱导激发。我们观察到，我们的 DM 候选者在为时空几何提供经典贡献的同时，有可能在辐射通量中留下量子印记。值得注意的是，观测发现：与纯史瓦西 BH 相比，只要 PFDM 密度低于临界阈值，其可显著减少粒子发射，反之亦然。鉴于我们从模拟实验室条件中实现宇宙学现象所得到的教训，存在一种微小的可能性，即此类研究或许能为未来类比引力范式下的桌面实验提供（无论何种程度的！）见解。