通过双黑洞合并的引力透镜信号测试超大质量原始黑洞

下一代地面引力波（GW）探测器预计将观察到数以百万计的二进制黑洞合并事件，其中一部分将被介入星系或星团强烈透镜作用，产生具有特征性时延分布的多个图像。重要的是，这些事件的预测率和性质对强透镜对象丰度和分布具有高度敏感性，这些对象直接取决于宇宙学模型。一种此类情景假设存在早期宇宙中的超大质量原始黑洞（SMPBHs），这会增强暗物质星系的形成。该机制被提出用于解释詹姆斯·威布斯太空站观察到的高红移星系的丰度。关键的是，具有SMPBHs的同一宇宙学模型也会在强透镜GW事件中留下明显的痕迹。它预测事件率增加以及多个图像之间时延分布的改变。因此，我们提出对强透镜GW事件的率和时延分布进行统计测量，作为约束SMPBHs丰度的强大探针。考虑$\Lambda$CDM宇宙学中（非）聚集的SMPBHs，我们发现SMPBHs质量超过$10^8~M_{\odot}$的丰度在95%置信水平下约为$10^{-4}$。这将与当前来自大尺度结构观测的约束相当且互补。