Primordial Black-Hole and Macroscopic Dark-Matter Constraints with LISA
起源于原始黑洞或其他大型宏观暗物质候选者的引力波的可探测性吸入人马座${\rm A}^{\!*}$的调查。它表明，LISA应该是一个强大的机器来检测的随机信号，从积累的收集这样的对象已被引力捕获的Sgr $\,{\rm A}^{\!*}$，只要他们有质量以上$\sim 10^{-20}\,M_{\odot}$。如果它们是暗物质的主要成分，并且人马座${\rm A}^{\!*}$的暗物质密度超过其在太阳附近的值，情况就更是如此。值得注意的是，不受各种引力透镜参数和观测约束的质量窗口$2 \times 10^{20}\,{\rm g} \leq m_{\rm DM} \leq 4 \times 10^{24}\,{\rm g}$将是可访问的。预测得出的事件率和信号强度作为暗物质质量的函数，假设的暗物质候选人没有潮汐中断的inspiral。对于原始黑洞来说，情况肯定是这样的，而且它表明，对于具有核密度的候选物体来说，情况也很可能是这样的。
2017-07-10 astro-ph.CO gr-qc
Detecting primordial features with LISA
随机引力波背景的频率剖面中的振荡是暴胀期间小尺度特征的特征预测。在本文中，我们提出了一个即将到来的空间为基础的引力波天文台LISA的探测前景的第一次调查。作为一个证明的原则，我们表明，选择的特征信号的振荡可以重建与LISA，采用基于主成分分析的方法。然后，我们进行Fisher预测的参数描述的振荡信号。对于一个尖锐的功能，我们区分的贡献随机引力波背景引起的通货膨胀期间，并在后通货膨胀期间，在不同的频率达到峰值。我们发现，对于后一种情况下的振荡的振幅预计是可测量的$< 10\%$精度，如果相应的峰值满足$h^2 Ω_\textrm{GW} \gtrsim 10^{-12}$ - $10^{-11}$，而对于暴胀时代的引力波的振荡的检测需要一个更高的峰值振幅$h^2 Ω_\textrm{GW}$，因为振荡只出现在UV尾部的频谱。对于谐振特征，如果振荡频率落入$ω_\textrm{log} = 4$至$10$的范围内，则LISA的检测前景最大化。我们的研究结果证实，在随机引力波背景的频率分布的振荡是一个值得的目标，为未来的探测工作，并提供了一个关键的实验测试膨胀在小尺度上。
2021-12-13 astro-ph.CO
Probing scalar induced gravitational waves with PTA and LISA: The Importance of third order correction
本文将三阶标量诱导引力波计算从单色谱推广到对数正态谱，发现三阶修正显著提升LISA信噪比并降低PTA拟合的原初功率谱振幅与峰值频率。
2024-02-27 astro-ph.CO gr-qc
Primordial Gravitational Waves in Parity-violating Symmetric Teleparallel Gravity
Xinzhou Normal University（忻州师范学院）；Anhui Normal University（安徽师范大学）；Hunan University of Science and Technology（湖南科技大学）；Hunan Normal University（湖南师范大学）
本研究将宇称破缺对称远平行引力应用于轴子暴胀，发现快子不稳定性可放大特定偏振的原初引力波，形成多峰手征信号，有望被LISA-Taiji网络探测，并预测了该网络对模型参数的约束能力。
2026-03-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The impact of a primordial gravitational wave background on LISA resolvable sources
本文研究了原初随机引力波背景（SGWB）对 LISA 主要科学目标的影响，发现强 SGWB 会降低信噪比，从而减少可探测事件数量并影响参数限制和天空定位，甚至可能使较微弱的源完全不可探测。
2024-09-22 astro-ph.CO gr-qc
Probing Helical Primordial Magnetic Fields via Chiral Gravitational Waves in the LISA-TAIJI Network
Nagoya University（名古屋大学）
本研究通过LISA-TAIJI网络探测螺旋原初磁场产生的圆偏振引力波背景，计算信噪比并预测可约束螺旋功率比，为未来观测提供判据。
2026-10-01 astro-ph.CO gr-qc
Probing Primordial Stochastic Gravitational Wave Background with Multi-band Astrophysical Foreground Cleaning
原始随机引力波背景（SGWB）携带着早期宇宙物理学的第一手信息，可能包括暴胀效应、预热效应、宇宙弦效应、电弱对称破缺等。然而，致密双星的天体物理前景可能掩盖了SGWB，给探测和精确测量带来困难。在本文中，我们提出了一种前景清洗方法，利用引力波观测在其他频段。我们应用这种方法来探测与星载引力波探测器，如激光干涉仪空间天线（LISA）的SGWB。我们发现，来自致密双星（黑洞和中子星）的LISA波段天体物理前景的谱密度可以以10- 10级的精度预测，假设第三代GW探测器的10年观测，例如，宇宙探险家虽然这种多波段的方法不适用于二进制白矮星（BWD），通常合并之前，进入地面探测器的频带，我们限制我们的前景清理频率高于$\sim5$兆赫，所有银河系BWD可以单独解决LISA和形状的光谱密度的前景河外BWD可以重建和/或建模具有一定的不确定性。前景清理后，LISA对原始SGWB的灵敏度将大大提高，无论是两个LISA星座，其中SGWB可以通过互相关它们的输出测量或只有一个星座与三个航天器，其中SGWB可以通过对比信号通道和零通道的响应测量。
2020-10-14 astro-ph.CO gr-qc
Gravitational waves from an early matter era
我们调查的引力波的产生，由于原始密度扰动的引力不稳定性，在早期的物质主导的时代，可以检测到的实验，如LIGO和LISA。我们利用相对论微扰理论给出了线性密度微扰产生的二阶张量扰动的解析估计。我们发现，大的增强因子相对于天真的二阶估计是可能的，由于子哈勃尺度上的密度扰动的增长。然而，非常大的增强因子与小尺度密度扰动线性理论的崩溃相吻合。为了产生一个原始的引力波背景，将与LIGO或LISA检测的密度扰动在线性制度需要原始的共动曲率扰动的小尺度上的0.02为先进的LIGO或0.005为LISA，否则数值计算的非线性演化的亚哈勃尺度上是必需的。
2009-01-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Reconstructing Primordial Curvature Perturbations via Scalar-Induced Gravitational Waves with LISA
本研究预测了LISA探测器通过三种不同方法（频率分箱、模板拟合、超慢滚暴胀第一性原理模型）利用标量诱导引力波约束原初曲率扰动的能力，讨论了非标准热历史和非高斯性的影响，并提出了信号检验方法。
2025-05-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational Wave Signatures of Primordial Black Hole Reheating in Upcoming Interferometry Missions
本文研究PBH再加热产生的随机引力波背景，结合SNR、Fisher预测与MCMC分析，评估LISA和ET对等曲率及绝热诱导信号的探测能力，并给出可约束的PBH质量范围与宇宙学参数。
2025-09-01 astro-ph.CO hep-ph
The Minimum Testable Abundance of Primordial Black Holes at Future Gravitational-Wave Detectors
下一代引力波实验，如爱因斯坦望远镜，宇宙探测器和LISA，将测试原始黑洞的情况。我们提供了一个预测的原始黑洞的丰度作为其质量的函数的最小可测值的非集群和集群的空间分布在形成。特别是，我们表明，这些仪器可以测试丰度，相对于暗物质，低至$10^{-10}$。
2021-06-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Science with the space-based interferometer LISA. IV: Probing inflation with gravitational waves
我们研究了LISA天基干涉仪探测暴胀过程中不同机制产生的随机引力波背景的潜力。聚焦于动机良好的情况下，我们研究了由此产生的贡献，从粒子生产过程中的通货膨胀，通货膨胀的旁观者领域与不同的声速，有效场论的通货膨胀与特定模式的对称性破缺和模型导致形成的原始黑洞。LISA的投影灵敏度以独立于模型的方式用于各种检测器设计和配置。我们证明，LISA是能够探测这些动机良好的通货膨胀的情况下，超出了不可约的真空张量模式预期从任何通货膨胀的背景。
2016-12-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dark Matter Gravity Waves at LIGO and LISA
我们研究了暗物质PIMBH（=原始中等质量黑洞）的合并率。我们的结论是，LIGO在GW 150914和后来的事件中观察到的黑洞可能不是暗物质PIMBH，而是超大质量恒星引力坍缩的结果。通过引力辐射研究PIMBH需要对10 Hz以下频率敏感的探测器，否则比LIGO更敏感。LISA探测器预计将于2034年上线，将在低于1 Hz的频率下有用，但第二个天基探测器超过LISA，灵敏度高达10 Hz，将是研究暗物质所必需的。
2018-12-03 astro-ph.CO gr-qc
Stochastic Gravitational-Wave Background from Binary Black Holes and Binary Neutron Stars and Implications for LISA
本文计算了来自双黑洞和双中子星的随机引力波背景，发现原初黑洞贡献更强，且该背景可能被LIGO/Virgo和LISA探测，但会削弱LISA对超大质量黑洞双星的探测能力。
2019-03-21 astro-ph.CO gr-qc
Primordial black holes and gravitational waves induced by exponential-tailed perturbations
本文研究指数尾非高斯原初曲率涨落形成暗物质原初黑洞时所诱导的随机引力波谱，采用图解法计算发现其振幅略低于高斯情形但仍可被LISA探测，并可能在更高灵敏度任务中揭示非高斯信息。
2023-05-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational Wave Bursts from Collisions of Primordial Black Holes in Clusters
计算了星团中大质量原初黑洞合并产生的引力波爆发率。这样的黑洞群可以通过早期宇宙中的相变形成。星系团中心的黑洞可以作为星系核中超大质量黑洞的种子。估计了LISA引力波探测器的预期爆发探测率。
2010-03-22 astro-ph.CO
Gravitational Wave Background Search by Correlating Multiple Triangular Detectors in the mHz Band
随着天琴和太极最近的强劲发展，我们现在有越来越多的机会通过将它们与LISA一起操作来在mHz波段进行相关分析。假设在一般的几何配置的两个LISA的三角形探测器，我们开发了一个简单的配方来评估网络的灵敏度，各向同性引力波的背景。在我们的配方中，我们充分利用每个三角形检测器内的数据通道的对称性，并提供易于处理的表达式，而不直接采用繁琐的检测器张量。我们具体评估了各种潜在检测器组合（包括LISA-TianQin对）的预期网络灵敏度。
2020-11-25 astro-ph.CO gr-qc
Primordial Black Holes as Dark Matter and the Tachyonic Trap During Inflation
Graduate University for Advanced Studies (SOKENDAI)（高级大学院大学）；High Energy Accelerator Research Organization (KEK)（高能加速器研究机构）；Center for Physical Sciences and Technology (FTMC)（物理科学和技术中心）；National Astronomical Observatory of Japan（日本国立天文台）；The University of Tokyo（东京大学）；CSIC-Universitat de València（西班牙国家研究委员会-瓦伦西亚大学）
多场膨胀期间的共振过程生成原初黑洞，可能构成暗物质，并产生可被未来空间干涉仪探测的随机重力波。
2025-11-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
NANOGrav Hints to Primordial Black Holes as Dark Matter
NANOGrav合作组织最近发表了一个强有力的证据，证明一个随机的共谱过程可以被解释为一个随机的引力波背景。我们表明，这样的信号可以解释的第二阶引力波的形成过程中产生的原始黑洞的相当大的标量扰动在通货膨胀过程中产生的崩溃。这种可能性有两种预测：$i$）原始黑洞可能包括全部的暗物质，其质量函数的主要贡献落在$(10^{-15}÷10^{-11}) M_\odot$和$ii$的范围内）引力波随机背景也将被LISA实验看到。
2020-11-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Sound speed induced production of primordial black holes
我们研究了不同的机制，通过这些机制，原始曲率扰动的速度可以产生曲率谱的增强，这可能导致原始黑洞（PBH）的产生。一种可能性是在单标量场模型中声速的增长，这会导致曲率扰动的超视界增长。另一种是曲率扰动的动量相关有效声（MESS），它可以出现在多场模型或修正的引力理论中。未来的引力波观测站，如LISA，将允许设置声速的空间和时间依赖性的约束，以及它可能起源的不同理论方案。
2020-06-12 astro-ph.CO
On the orbital eccentricities of primordial black hole binaries inside and outside of dark matter halos
Oakland University（奥克兰大学）
研究恒星质量范围内原初黑洞双星轨道偏心率，通过模拟大量样本追踪其轨道演化，计算相关参数。发现孤立演化双星在多数频段会完全圆化，暗物质晕中的双星偏心率可能更高。预测LISA和DECIGO可探测一定数量偏心双星，排除它们能提高PBH丰度限制。
2026-07-28 astro-ph.CO
Gravitational wave bursts from Primordial Black Hole hyperbolic encounters
我们认为，毫秒级的引力波（GW）爆发可以用稠密星系团中原始黑洞双曲碰撞产生的GW辐射来解释。这些爆发是单一事件，大部分释放的能量发生在最接近的过程中，并以AdvLIGO灵敏度范围内的频率发射。我们提供的GW发射的峰值频率和振幅的形状的表达式，并估计这些事件的各种质量和速度配置的速率。我们研究的参数空间区域，将允许检测AdvLIGO和，在未来，LISA。我们发现，对于现实的配置，总质量$M\sim60\,M_\odot$，相对速度$v\sim 0.01\,c$，和影响参数$b\sim10^{-3}$ AU，AdvLIGO的预期事件率是${\cal O}(10)$事件/年/Gpc $^3$毫秒持续时间。对于LISA，典型的持续时间在几分钟到几小时的范围内，对于$10^3\,M_\odot$ IMBH和$10^6\,M_\odot$ SMBH遭遇，事件率为${\cal O}(10^3)$事件/年/Gpc $^3$。我们还研究了分布函数的偏心率，峰值频率和特征的时间尺度，可以预期的人口的散射PBH与对数正态分布的质量，不同的相对速度和一个平坦的影响参数之前。
2017-11-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing Leptogenesis at LISA: A Fisher analysis
本文采用Fisher矩阵分析，在计入前景与仪器噪声后评估LISA对两味轻子生成产生的双峰或折断幂律引力波信号的参数探测能力。
2025-07-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Signals of primordial black holes at gravitational wave interferometers
原始黑洞（PBH）可以作为原始标量扰动的结果在小尺度上形成。这PBH形成的情况下，相关的引力波（GW）签名从二阶GWs诱导的原始曲率扰动，并从GWs在早期PBH占主导地位的时代。我们调查的能力，下一代GW实验，包括BBO，LISA和CE，探测这种PBH形成的情况下，在很宽的质量范围。用GW观测站测量随机GW背景可以限制质量为1 e9 - 1 e27 g的PBH的允许参数空间。我们还讨论了来自无约束区域的可能GW源，在该区域中，光PBH（<1 e9 g）在蒸发之前暂时主导宇宙的能量密度。我们展示了PBH的形成如何影响GW观测站的原始功率谱，并提供了现有PBH界限所隐含的约束。
2022-07-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing Primordial Features with the Stochastic Gravitational Wave Background
随机引力波背景（SGWB）提供了一个新的机会，从暴胀模型观察原始特征的信号。我们研究他们的可探测性与未来的空间为基础的引力波实验，集中我们的分析的频率范围的LISA任务。我们计算引力波频谱的原始功能，探索参数空间的两个领域的膨胀模型能够产生不同类别的功能。为了使这些信号落在观测窗口内，必须对尺度和振幅进行微调。一旦它们出现，几类频率相关的振荡信号，不同的基础暴胀物理学的特点，可以区分和SGWB提供了一个窗口的动力学的原始宇宙独立的宇宙微波背景和大尺度结构。为了与未来的实验数据相联系，我们讨论了如何将结果应用于数据分析的两种方法。首先，我们讨论了用LISA重建信号的可能性，这需要高的信噪比。第二种更敏感的方法是应用代表谱的模板作为估计量。对于后者的目的，我们推导出模板，可以准确地捕捉几类特征信号的光谱特征，并将它们与其他物理机制产生的SGWB进行比较。
2021-01-13 astro-ph.CO gr-qc
Multi-wavelength observations of cosmological phase transitions using LISA and Cosmic Explorer
我们重新分析了宇宙学一级相变引起的引力波的探测可能性。我们讨论了对应于相变动力学三种预期情景的随机引力波背景。然后，我们使用下一代地基探测器宇宙探测器和当前LISA提案的灵敏度，使用两种分析方法，对每种情况下的探测可能性进行分析。我们发现，这两个探测器允许广泛的检测可能性在大部分的参数空间，包括对应于不同的早期宇宙模型相关的几个点。
2018-11-29 astro-ph.CO astro-ph.IM
Effects of Solar Wind Plasma Noise on Stochastic Gravitational Wave Background Searches with a Space Based Interferometer Network
Chongqing University（重庆大学）；Southern University of Science and Technology（南方科技大学）；Nanjing University（南京大学）
研究太阳风等离子体噪声对LISA-太极网络随机引力波背景搜索的影响，用Lomb-Scargle方法估计太阳风电子密度波动谱，计算探测器间等离子体噪声引起的参数偏差，表明该噪声影响不能仅由单探测器剩余噪声评估。
2026-11-09 astro-ph.CO gr-qc
Waterfall stiff period can generate observable primordial gravitational waves
一个玩具模型进行了研究，它认为两个平面方向满足增强的对称点，使他们实现通常的混合通货膨胀机制。瀑布场的动力学项在普朗克真空期望值（VEV）处有一个极点，与$α$吸引子一样。因此，在终止混合暴胀的相变之后，瀑布场永远不会滚到其VEV。相反，它驱动了一个僵硬的时期，在那里，宇宙$w\approx 1/2$的正压参数导致原始引力波频谱的峰值，这将是由即将到来的LISA任务以及先进的LIGO观测。
2022-09-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Scalar Induced Gravitational Waves signaling Primordial Black Hole Dark Matter
本文研究原初黑洞形成及其标量诱导引力波背景，考虑局部非高斯性，并指出对LISA和PTA实验的可观测影响。
2025-04-25 astro-ph.CO gr-qc
Signatures of $10-10^4\,{\rm M}_{\odot}$ Dark Matter halos in LISA via Stochastic Diffraction
Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute)（马克斯·普朗克引力物理研究所（爱因斯坦研究所））；Center for Theoretical Physics of the Universe, Institute for Basic Science (IBS)（基础科学研究院宇宙理论物理中心）；Keemilise ja Bioloogilise Füüsika Instituut（化学与生物物理研究所）；Tallinn University of Technology（塔林理工大学）
研究通过随机衍射在LISA中发现\(10 - 10^4 M_{\odot}\)暗物质晕特征，利用随机衍射透镜效应统计特性及正交基描述，LISA敏感于特定质量晕，堆叠强双星可确认，还能对相关模型施加限制。
2026-07-14 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Primordial black holes and magnetic fields in conformal neutrino mass models
King’s College London（伦敦国王学院）；Universidade de Aveiro（阿威罗大学）；Universidade do Minho（米尼奥大学）；University of Hawaii at Manoa（夏威夷大学马诺阿分校）；Lund University（隆德大学）
研究原初黑洞和磁场在符合中微子质量模型中的生成机制，探讨其与引力波和微透镜信号的关联，以及对暗物质丰度的贡献。
2026-05-14 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Probing Primordial-Black-Hole Dark Matter with Scalar Induced Gravitational Waves
研究原初黑洞作为暗物质的可能性，通过计算三阶诱导引力波增强振幅并扩展截止频率，提高LISA和PTA的信噪比约10%，拓宽可探测的PBH质量范围，零探测将排除PBH作为全部暗物质的假设。
2019-07-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Measuring the primordial gravitational waves from cosmic microwave background and stochastic gravitational wave background observations
我们从宇宙微波背景（CMB）和随机引力波背景（SGWB）观测中约束了原初引力波。SGWB提供了探索早期宇宙和宇宙演化的最新途径，可以通过原始引力波来反映。我们不仅结合LIGO观测和CMB测量原始引力波，而且预测了LISA探测器和PTA项目的潜在能力。在$Λ$ CDM+ $r$ + $n_t$模型中，标准的六个参数与SGWB观测值略有不同。而张量-标量比和张量谱指数的约束条件在SGWB观测中得到了明显改善。FAST项目对张量标量比和张量谱指数有显著影响，即在$95\%$置信水平下的$r<0.028$和$n_t=-0.41^{+0.64}_{-0.96}$。
2022-04-20 astro-ph.CO
Primordial GWs from universality classes of pseudo-scalar inflation
在这篇文章中，我们讨论的可能性，产生一个可观察的引力波（GW）背景耦合的赝标量暴胀到一些阿贝尔规范场。这种分析是通过将暴胀模型划分为普适类来进行的。我们发现，最有希望的情况是一个Starobinsky样的模型，这可能会导致在即将到来的CMB探测器以及直接GW探测器的观测签名的生成。在这些模型中产生的信号既可以在地基探测器（如先进的LIGO）中观察到，也可以在天基探测器（如LISA）中观察到。CMB和直接GW检测之间的互补性可用于提取关于暴胀的微观物理的信息。有趣的是，本文讨论的机制也可能与原始黑洞（PBH）的产生有关。
2017-01-31 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Detectability of Gravitational Waves from the Coalescence of Massive Primordial Black Holes with Initial Clustering
我们发现初始非高斯聚集效应可以显著提高原初黑洞（PBH）合并的事件率。这种集群的影响进行了研究，在一个特定的情况下，多流通货膨胀。初始聚类使得有可能通过LISA和DECIGO/BBO等天基引力波干涉仪探测大规模PBH合并。地基探测器探测PBH合并的参数制度也得到了扩展。
2020-09-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Measuring the anisotropies in astrophysical and cosmological gravitational-wave backgrounds with Taiji and LISA networks
本文评估 Taiji 与 LISA 空间探测器网络对随机引力波背景各向异性角功率谱的测量能力，显示其精度最高可提升十四个数量级，并分析宇宙方差与运动学偶极矩探测前景。
2024-09-13 astro-ph.CO gr-qc
LISA Sensitivity to Gravitational Waves from Sound Waves
在早期宇宙中，原始等离子体在强烈的一阶相变过程中产生的声波所产生的引力波将成为激光干涉空间天线（LISA）实验的主要目标。在这篇短文中，我根据最近在[1909.11356，2002.04615]中介绍的峰值积分灵敏度曲线（PISC）的概念，绘制了LISA对这种GW信号的预期灵敏度的全局图。特别是，我使用LISA的PISC在十个不同的粒子物理模型中以紧凑的方式对数千个基准点进行了系统的比较。所提出的分析（i）保留了完整的信息的最佳信噪比，（ii）允许不同的幂律指数描述的信号的光谱形状，（iii）占银河系的混乱噪音从紧凑的双星，和（iv）表现出预期的灵敏度对收集的数据量的依赖。这种分析的一个重要结果是，对于所考虑的一组模型，星系混淆噪声通常会使可观测场景的数量减少大约2倍，或多或少与观测时间无关。本文中给出的数值结果也可以在Zenodo上获得[http：//doi.org/10.5281/zenodo.3837877]。
2020-11-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Detectability of Primordial Black Hole Binaries at High Redshift
我们证明了在高红移的原始黑洞（PBH）双星中可以探测到引力波信号。红移偏置和更多的高红移PBH双星增强了PBH双星的可探测性。PBH的初始聚类也被包括在内，并提高了PBH在高红移处的有效检测质量范围。未来利用LISA和SKA等空间探测器对高红移引力波的观测可以对多光子带隙在暗物质中的比例以及多光子带隙的初始分布进行约束。
2021-08-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Detecting the gravitational wave background from primordial black hole dark matter
高级LIGO/VIRGO引力波探测后推断的黑洞合并率和相对较高的祖先质量与由大质量原始黑洞（PBH）组成的暗物质模型一致。PBH双星发射的引力波频率范围很广，未来的空间干涉仪（LISA）和脉冲星定时阵列（PTA）将对其进行探测。考虑到双星的初始偏心率、PBH速度、质量分布和成团等因素，计算了PBH暗物质的随机引力波背景振幅。它允许通过LISA空间干涉仪进行探测，也可能通过SKA射电望远镜的PTA进行探测。有趣的是，人们可以通过特定的频率依赖性将这种背景与非原始的大质量双星区分开来，这是由PBH捕获形成的双星的最大碰撞参量引起的，取决于PBH的速度分布和它们的聚集特性。此外，我们还发现，与单色谱相比，引力波谱随着PBH质量分布宽度的增大而增大。目前的PTA限制已经排除了广泛的质量PBH模型，覆盖超过三十年的群众，但由于集群规避微透镜和CMB的限制。
2018-05-29 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Gravitational waves from primordial scalar and tensor perturbations
本文研究辐射主导时期原初标量和张量扰动诱导的二阶引力波，给出功率谱显式表达式，并发现当张标比为0.2时，原初张量扰动可使LISA观测信噪比提高约50%。
2023-04-18 astro-ph.CO gr-qc
Primordial black holes as dark matter and gravitational waves from single-field polynomial inflation
我们认为宇宙中的大部分暗物质可能是由原始起源的黑洞组成的。我们确定的条件下，这种黑洞可能起源于一个单一的领域模型的通货膨胀的特点是一个四次多项式潜力。我们还探讨了高维运营商的影响。大功率谱的曲率扰动，是需要一个大的黑洞丰度源相当大的二阶张量扰动。由此产生的原始引力波的随机背景可以被未来的空间天文台LISA和DECIGO探测到，或者--只要我们放弃暗物质的联系--可以被地面的高级LIGO-Virgo探测器网络探测到。
2020-06-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A Fog Over the Cosmological SGWB: Unresolved Massive Black Hole Binaries in the LISA Band
本文开发解析框架计算LISA频段内未分辨大质量黑洞双星产生的天体物理随机引力波背景，发现即使乐观扣除也会使宇宙学信号探测能力降低多个数量级，精确建模是实现LISA科学目标的前提。
2025-06-23 astro-ph.CO gr-qc
Cosmic string bursts in LISA
本研究评估LISA探测宇宙弦尖点产生的短时引力波爆发的能力，基于最新配置和两种弦环模型，预计每年可探测4-30次，非探测则约束弦张力$G\mu\lesssim 10^{-11}$。
2023-09-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing the primordial universe with gravitational waves detectors
太初引力波（GW）的频谱，特别是它的倾斜度$n_T$，携带着有关太初宇宙的重要信息。结合最近的aLIGO和Planck 2015 + BK 14数据，我们发现电流极限是$n_T=0.016^{+0.614}_{-0.989}$在95% C. L。我们还估计了爱因斯坦望远镜和LISA对约束$n_T$的影响。此外，基于宇宙学扰动的有效场论，我们还尝试用相应的观测数据对产生蓝倾GWs谱（$n_T>0$）的一些早期宇宙模型进行了讨论。
2017-01-04 astro-ph.CO gr-qc
Bayesian Evidence for Both Astrophysical and Primordial Black Holes: Mapping the GWTC-2 Catalog to Third-Generation Detectors
我们进行了一个层次贝叶斯分析的GWTC-2目录调查的混合情况下，合并事件解释的天体物理和原始起源的黑洞。对于天体物理的情况下，我们采用的现象学模型所使用的LIGO/处女座合作，我们包括从数据推断的不同参数之间的相关性，在原始和天体物理的情况下的自旋的作用，吸积在原始的情况下的影响。我们的最佳拟合混合模型相对于单种群天体物理模型有很强的统计证据，从而支持两个不同起源的黑洞合并种群的共存。特别是，我们的研究结果表明，天体物理合并约占原始黑洞事件数量的四倍，并预测第三代探测器，如爱因斯坦望远镜和宇宙探测器，应该检测到数百个合并从原始黑洞双星在红移$z\gtrsim30$。
2021-06-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial Black Holes: from Theory to Gravitational Wave Observations
原始黑洞（PBH）可以在早期宇宙中形成，并且可能包含暗物质的重要部分。有趣的是，它们伴随着引力波（GW）信号的产生，它们可能有助于LIGO/Virgo合作组织（LVC）目前观察到的合并事件。在这篇论文中，我们研究了PBH的情况下，解决各种属性的形成时代和计算的丰度超出高斯范式，同时也发展的理论描述PBH的演变通过吸积和合并，特别是侧重于模拟他们的GW签名。在第二部分中，我们比较原始的情况下，与当前的GW数据，抓住可能的贡献PBH二进制LVC信号和预测未来的GW探测器，如爱因斯坦望远镜和LISA的潜力，以检测合并的原始二进制和随机GW背景诱导在二阶PBH形成机制。
2021-10-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
LISA double white dwarf binaries as Galactic accelerometers
University of Maryland（马里兰大学）；The Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）；West Virginia University（西弗吉尼亚大学）；Stanford University（斯坦福大学）
LISA通过双白矮星双星研究银河系加速度对引力波参数估计和物质分布的影响
2026-01-23 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Primordial gravitational waves in Horndeski gravity
本文在Horndeski理论的框架下研究了原初引力波的传播，提出了一个广义传递函数来量化引力波模进入视界后的亚视界演化。将修正后的原始引力波谱密度的理论预测与aLIGO、Einstein望远镜、LISA、gLISA和DECIGO的灵敏度曲线进行了比较。假设理论的自由参数值合理且不同（与事件GW 170817和理论的稳定性条件一致），我们注意到，与广义相对论相比，引力波振幅可以显著变化。我们发现，在某些情况下，引力原始谱可以穿过DECIGO探测器的灵敏度曲线，其最大频率灵敏度在0.05 - 0.30 Hz之间。从我们的结果来看，很明显，未来几代天基干涉仪可以为探测广义相对论的修正带来新的视角。
2019-04-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Correlating Gravitational Wave and Gamma-ray Signals from Primordial Black Holes
小行星质量的原始黑洞（PBH）可以解释观测到的暗物质丰度，同时符合目前的间接检测限制。这些PBH可以从霍金辐射中产生伽马射线信号，这些信号在AMEGO和e-ASTROGAM实验未来测量的灵敏度范围内。产生这种可观测到的伽马射线信号的PBH具有来自大的原始曲率波动的宇宙起源。那么，必然有一个伴随的、由相同曲率起伏产生的随机引力波（GW）背景。我们证明，由此产生的GW信号将在未来的探测器，如LISA，DECIGO，BBO和爱因斯坦望远镜的灵敏度。来自观测到的伽马射线和GW的多信使信号将允许精确测量产生PBH的原始曲率扰动。事实上，我们认为，这两种类型的观测之间的相关性可以提供一个吸烟枪信号PBH。
2023-01-15 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Detection prospects for the GW background of Galactic (sub)solar mass primordial black holes
本文研究了银河系中（亚）太阳质量原初黑洞双星产生的引力波背景及其探测前景，发现其信号在毫赫兹频段达到峰值，并给出了LISA及未来DECIGO、BBO等探测器的可探测条件与预期事件数。
2025-06-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Gravitational Waves from Primordial Black Hole Dark Matter Spikes
本研究针对LIGO–Virgo–KAGRA观测的双黑洞并合起源问题，计算了星系中心超大质量黑洞周围密度尖峰内原初黑洞的并合率与极端质量比旋进信号，预测LISA或能探测到大量相关信号并约束相关参数空间。
2025-06-07 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Probing Primordial Black Hole Scenarios with Terrestrial Gravitational Wave Detectors
本文综述了利用当前及未来地面引力波探测器，通过诱导引力波和双星并合信号探测两个质量范围原初黑洞的方法，并给出背景信号频率与振幅的粗略估计。
2024-01-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Traversing a kinetic pole during inflation: primordial black holes and gravitational waves
本文研究暴胀期间穿越可积动能极点的模型，说明其可增强原初功率谱并产生原初黑洞与标量诱导引力波，且信号由极点处暴胀子质量量纲决定。
2024-06-15 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Primordial black holes and third order scalar induced gravitational waves
本文研究单色原初功率谱下辐射主导时期的三阶SIGW，发现其扩展截止频率、提升LISA的SNR约200%，并给出三阶能量密度超过二阶的临界振幅。
2023-03-22 astro-ph.CO gr-qc
