利用类 LISA 引力波探测器搜寻原初黑洞

原初黑洞（PBH）可在早期宇宙中自然产生，仍是一种很有希望的暗物质候选者。它能与星系中心的超大质量黑洞（SMBH）并合，并在类 LISA 实验偏好频率区域产生引力波（GW）信号。在此工作中，我们开创性地研究了此类极端质量比旋近（EMRI）的事件率计算。结合各种拟议中的 GW 探测器的灵敏度，我们发现此类实验提供了一种新颖且卓越的工具，用于检验 PBH 构成（部分）暗物质的情形。PBH 占暗物质（DM）的能量密度分数（$f_\text{PBH}$）有可能被探测到小至 $10^{-3} \sim 10^{-4}$。此外，LISA 能够搜寻质量高达 $10^{-2} \sim 10^{-1} M_\odot$ 的 PBH。其他拟议的 GW 实验可以探测更低的 PBH 质量区间。