引力波观测旋转双黑洞对超轻玻色子约束

在超轻标量或向量玻色子存在时，旋转黑洞会通过超辐射不稳定性被减速。我们利用引力波观测中双黑洞的自转测量数据，特别是重型双黑洞合并事件GW231123，以及较低质量的GW190517事件，对约束超轻玻色子的存在性进行分析。我们排除了质量范围为 $[0.55, 11]\times 10^{-13}$ eV 的标量玻色子，以及质量范围为 $[0.11, 18]\times 10^{-13}$ eV 的向量玻色子，仅作出黑洞寿命大于 $10^5$ 年的保守假设。这些范围的下限处，排除置信度最高，此前通过电磁或引力波观测的自转测量尚未被排除。我们将这些约束映射到与相互作用相对应的的轴子模型和暗光子模型。