原初黑洞暗物质与 LISA 的偶然发现

近来，宇宙暗物质由原初黑洞（PBHs）构成的可能性重新引起关注。当前的观测约束仅为此可能性留下少数 PBH 质量区间，其中之一在 10^{-12} M_⊙ 附近。若此质量 PBH 由增强的标量扰动振幅形成，其形成不可避免地伴随产生峰值在 mHz 频段、恰位于 LISA 任务最大灵敏度附近的引力波（GWs）。我们表明，若这些原初黑洞即为暗物质，LISA 将能探测到相关的 GW 功率谱。尽管 GW 源信号本质非高斯，LISA 测量的信号为大量独立源信号之和，将探测处的非高斯性抑制到不可观测水平。我们还讨论了 GW 在扰动宇宙中传播的影响。PBH 暗物质通常导致可探测的、纯各向同性、高斯且无偏振的 GW 信号，这一预言可由 LISA 检验。