黑洞双星旋进中玻色子云的尖锐信号

引力波（GWs）是探测超出引力与粒子物理标准模型物理的一个令人振奋的新探针。一种有趣的可能性由所谓的“引力原子”提供，其中超辐射不稳定性在旋转黑洞周围自发形成一团超轻玻色子云。这些玻色子云的存在影响了黑洞双星旋进及其相关 GW 信号的动力学。在本快报中，我们展示双星伴星可诱导云在束缚态与非束缚态之间的跃迁，有效地“电离”它，类似于原子物理中的光电效应。此过程中损失的轨道能量可压倒 GW 辐射导致的损失，从而使电离驱动旋进而非仅扰动它。我们展示电离功率含有尖锐特征，导致所发射 GW 频率演化中出现独特的“扭折”。这些不连续性是玻色子云的独特特征，观测到它们不仅将构成对超轻玻色子本身的探测，还将提供关于其质量与云状态的直截了信息。