Pulsar Timing Residual induced by Wideband Ultralight Dark Matter with Spin 0, 1, 2
超轻暗物质在$10^{-23}$ eV附近质量区域的相干振荡引起引力势的变化，频率在纳赫兹范围内。已知这种效应会在脉冲星计时残差中产生单色信号。在这里，我们讨论了一个多场的情况下，产生一个宽频谱的频率，这样的超轻粒子振荡可以模仿脉冲星定时信号的随机共谱过程。我们讨论了具有不同自旋的超轻暗物质如何在脉冲星定时残差上产生如此宽的谱带，并进行了贝叶斯分析来约束参数。事实证明，NANOGrav探测到的随机背景可以与宽带超轻暗物质相关联。
2022-08-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Direct Collapse Supermassive Black Holes from Ultralight Dark Matter
研究超轻暗物质晕中光子参数共振激发产生莱曼-沃纳光子，以促成超大质量黑洞种子直接坍缩形成。
2025-05-26 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Late Time Magnetogenesis from Ultralight Scalar Dark Matter
研究通过超轻标量暗物质与电磁力的耦合，揭示了晚期宇宙中磁场生成的机制，通过规范场的超光速不稳定性实现大尺度磁场的产生。
2026-01-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Angular correlation and deformed Hellings-Downs curve from spin-2 ultralight dark matter
School of Fundamental Physics and Mathematical Sciences, Hangzhou Institute for Advanced Study, UCAS（基础物理与数学科学学院，杭州高等研究院，中国科学院大学）；School of Physical Science and Technology, Ningbo University（宁波大学物理科学与技术学院）；CAS Key Laboratory of Theoretical Physics, Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院理论物理研究所，理论物理国家重点实验室）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；National Astronomy Observatories, Chinese Academy of Science（中国科学院国家天文台）；International Center for Theoretical Physics Asia-Pacific（亚太理论物理中心）
研究自旋-2超轻暗物质对纳赫兹引力波背景的角相关性影响，揭示其对Hellings-Downs曲线的变形机制。
2026-01-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Signature of polarized ultralight vector dark matter in pulsar timing arrays
极轻矢量暗物质通过其极化特性在脉冲星计时阵列中产生独特方向依赖性的计时残差，其四极子性质使Hellings-Downs曲线更明显，为区分暗物质与引力波提供了新的观测手段。
2025-12-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Signatures of Ultralight Bosons in Compact Binary Inspiral and Outspiral
本研究考虑动力学摩擦与云质量消耗，分析了包含处于自旋0、1、2超辐射态的引力原子双星系统轨道动力学，发现质量消耗主导旋远阶段，并探讨了黑洞-脉冲星双星中云的探测条件。
2024-01-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraints on minimally and conformally coupled ultralight dark matter with the EPTA
本文利用EPTA脉冲星计时阵列数据，研究仅引力耦合及共形耦合的超轻暗物质约束，发现前者可限制到暗物质丰度的十分之几，后者对标量耦合的约束比现有界限提高数个数量级。
2025-02-04 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Supermassive blackhole-Ultralight dark matter connection
本文提出超轻暗物质玻色子（质量 $10^{-22}-10^{-24}$ eV）可能同时解释暗物质本质与星系中心超大质量黑洞的形成和演化。
2024-07-31 gr-qc hep-th
Astrometric Detection of Ultralight Dark Matter
本文提出利用测量学探测超轻暗物质，通过分析其对天体视运动的影响，并应用于类星体角位置测量，可探测质量低至 $10^{-33}$ eV、能量密度低至 $10^{-4}$ GeV/cm³ 的暗物质。
2025-08-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Sensitivity of Space-based Gravitational-Wave Interferometers to Ultralight Bosonic Fields and Dark Matter
本研究针对超轻玻色场这一暗物质候选体，利用时延干涉测量技术分析LISA、Taiji、TianQin等规划中天基引力波干涉仪的探测灵敏度，推导传递函数并给出其对超轻玻色场与标准模型粒子耦合的约束能力。
2023-07-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Pulsar timing residual induced by ultralight tensor dark matter
本文研究超轻张量暗物质对脉冲星计时信号的影响，发现其角依赖性与标量和矢量暗物质不同，可区分不同自旋，并结合引力与耦合效应约束耦合参数$α$，在当前脉冲星计时阵列下估计$α\lesssim 10^{-6}\sim 10^{-5}$。
2024-03-15 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Ultralight Axial Dark Matter
University of Maryland, College Park（马里兰大学帕克分校）；Perimeter Institute for Theoretical Physics（珀due理论物理研究所）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）；University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）
本文研究超轻轴矢量暗物质，通过其与费米子及光子的耦合增强自旋扭矩，并探讨实验探测途径，结果亦适用于弦理论中的Kalb-Ramond暗物质。
2026-09-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Searching for ultralight scalar dark matter with muonium and muonic atoms
本文提出利用μ子偶素和μ原子光谱及自由落体实验探测超轻标量暗物质诱导的μ子质量振荡，可将标量-μ子相互作用和虚标量玻色子交换力的探测灵敏度分别提升12个和5个数量级。
2023-05-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Exploring spin of ultralight dark matter with gravitational wave detectors
提出利用干涉式引力波探测器区分超轻暗物质自旋的新方法，通过有限时间传播效应和重叠约化函数识别自旋0、1、2，并发现现有自旋1耦合常数约束需减弱30倍。
2023-10-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Binary Pulsars as probes for Spin-2 Ultralight Dark Matter
双星可以成为超轻暗物质的优秀探测器。我们考虑的情况下，后者是由一个自旋2场。暗物质场的相干振荡扰动了双星系统的动力学，导致与双星系统共振的质量的长期效应。对于范围$10^{-23}$电子伏特$\lesssim m \lesssim 10^{-17}$电子伏特，我们表明，目前的定时数据可能会限制暗物质的普遍耦合强度，以普通物质在$α\simeq 10^{-5}$的水平。
2020-01-28 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Probing Spin-2 Ultralight Dark Matter with Space-based Gravitational Wave Detectors in the mHz Regime
Hangzhou Institute for Advanced Study, UCAS（杭州高等研究院，中国科学院大学）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家天文台）；Ningbo University（宁波大学）；Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院理论物理研究所）
本文研究了利用空间引力波探测器探测自旋2超轻暗物质的可行性，通过分析不同干涉仪通道的灵敏度曲线，发现其在特定质量范围内可达到更高的耦合常数限制。
2026-01-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational Interaction of Ultralight Dark Matter with Interferometers
本研究探讨超轻暗物质密度涨落与引力波干涉仪的引力相互作用，系统计算其功率谱，发现该效应在长基线干涉仪中显著，未来AU级臂长干涉仪可探测数百倍局部暗物质密度。
2023-12-21 astro-ph.GA gr-qc hep-ph
Ultralight dark matter: constraints from gravitational waves and other astrophysical observations
紧双星系统的轨道周期损失是引力波存在的第一个间接证据，它与爱因斯坦广义相对论有很好的一致性。然而，从一般相对论预测中测量轨道周期损失的不确定性小于1%。行星近日点进动、引力光弯曲和夏皮罗延迟是对广义相对论的另外三个成功检验。虽然从一般相对论的预测中，这些观测的测量也存在不确定性。为了解决这些不确定性，我们假设辐射的超轻轴子和轻规范玻色子粒子的$L_i-L_j$类型的这些系统，可以是一个可能的候选人模糊暗物质。在这篇文章中，我们从这些天体物理观测中获得了新的物理参数的界。
2021-10-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dark Matter-Independent Orbital Decay Bounds on Ultralight Bosons from OJ287
利用OJ287超大质量黑洞双星，首次设定了与暗物质无关的超轻玻色子质量动力学约束，并提出超辐射动力学可解决黑洞演化停滞问题并在引力波背景留下可测信号。
2025-08-13 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Constraints on fifth forces and ultralight dark matter from OSIRIS-REx target asteroid Bennu
利用OSIRIS-REx任务对小行星贝努的跟踪数据，获得了对第五力和超轻暗物质的新约束，在特定介子质量范围内达到最强限制，并适用于多种模型。
2023-09-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ex
Formation and structure of ultralight bosonic dark matter halos
从宇宙学初始条件出发，模拟了超轻玻色暗物质晕的形成和演化。使用放大技术，我们能够解决晕的详细内部结构。我们观察到形成的孤波核心，并确认以前发现的核心晕质量关系Schive等人。核心表现出强烈的准正常振荡，在很大程度上保持无阻尼的演化时间尺度。另一方面，没有确凿的增长的核心质量的冷凝或松弛可以检测到。在核心周围的非相干晕中，在大于相干长度的尺度上，标量场密度分布和速度分布与无碰撞N体模拟没有显着偏差。我们的结果是一致的核心属性主要是由在维里化的时间的相干长度，而薛定谔-弗拉索夫对应解释晕属性时，平均尺度大于相干长度。
2018-08-08 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Gravitational Wave Duet by Resonating Binary Black Holes within Ultralight Dark Matter
本文研究双黑洞与超轻玻色暗物质孤子的共振相互作用，指出其可在引力波波形中产生独特振荡，并有望被 LISA 等未来实验探测。
2025-09-23 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Rotation curves of ultralight BEC dark matter halos with rotation
我们研究了超轻BEC暗物质晕的转动曲线。这些晕是初始旋转BEC波动的长寿命解决方案。为了研究这些长寿命的配置，我们考虑的玻色子质量$m=10^{-23}\mathrm{eV/c}^2$的特殊情况下，没有自相互作用的旋转特征的影响。我们发现，这些晕成功地拟合样本的旋转曲线（RC）的LSB星系。
2015-01-26 astro-ph.GA gr-qc
Probing Stochastic Ultralight Dark Matter with Space-based Gravitational-Wave Interferometers
本研究在频率主义框架内利用时间延迟干涉测量推导了天基引力波干涉仪对随机超轻暗物质（ULDM）的灵敏度，发现其能改进耦合强度限制，并指出信号不相关的探测器配置为ULDM探测的最优选择。
2024-10-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dynamical Friction in an Ultralight Scalar Medium across Coherent and Stochastic Regimes
University of South Dakota（南达科他大学）；Carnegie Mellon University（卡内基梅隆大学）
研究超轻标量介质中双星系统的动力学摩擦，推导力与能量通量表达式，揭示红外发散根源及相干与随机机制下的尺度层级和通量涨落。
2026-09-25 gr-qc hep-th
Ultralight dark matter searches with KAGRA gravitational wave telescope
在众多的暗物质候选者中，质量小于1~eV的玻色子超光场是最有希望的。近年来，利用激光干涉仪在不同尺度上寻找超轻暗物质候选者的新方法不断涌现。其中包括我们的建议，寻找类轴子粒子（ALP）和矢量场与激光干涉引力波探测器。通过测量激光的振荡偏振旋转，可以搜索ALP。弱耦合到标准模型扇区的大量矢量场也可以通过测量作用在干涉仪的悬挂镜上的振荡力来搜索。本文综述了利用日本KAGRA的引力波探测器寻找超轻暗物质候选者的活动现状。目前正在分析KAGRA 2020年观测运行的数据，以搜索矢量暗物质，并在干涉仪的臂腔传输端口安装偏振光学器件，以在未来的观测运行中搜索ALP。
2021-10-31 astro-ph.CO astro-ph.IM gr-qc
Core-halo mass relation of ultralight axion dark matter from merger history
在超轻轴子暗物质的结构形成的背景下，我们提供了一个替代的解释孤子核心和它们的主机晕在数值模拟中观察到的质量关系。我们的论点是完全基于二进制核心的主要合并过程中发生的质量增益，并在很大程度上独立于初始的核心晕质量关系分配给主机，刚刚崩溃。我们发现晕质量$M_h$和相应的核心质量$M_c$，$M_c\propto M_h^{2β-1}$，其中$(1-β)$是核心质量损失分数之间的关系。在随机合并树的核心群众的演变，我们发现我们的模型的经验证据。我们的结果是有用的统计模型的暗物质核心的星系及其子结构的性质在轴子暗物质宇宙学的影响。
2017-02-14 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Cosmological Magnetic Fields from Ultralight Dark Matter
本文提出一种在重组后由振荡赝标量暗物质驱动的参数共振机制，在兆秒差距尺度上产生超过观测下限的宇宙学磁场。
2025-02-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Detecting Ultralight Dark Matter Gravitationally with Laser Interferometers in Space
本研究提出仅通过引力作用，利用空间引力波激光干涉仪探测超轻暗物质，验证了μHz频段天基探测器可探测质量m≲10⁻¹⁸ eV的矢量超轻暗物质，填补了部分质量区间的探测空白。
2024-04-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Relativistic Stellar Oscillations from Ultralight Dark Matter
Department of Physics \& Astronomy, University of Hawai i, Watanabe Hall, 2505 Correa Road, Honolulu, HI, 96822, USA
本文研究超轻暗物质共振激发相对论性恒星振荡，推导模式振幅计算框架并应用于中子星预测表面温度波动，信号超出当前观测能力，并展望扩展到其他致密天体。
2026-09-18 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Merger of galactic cores made of ultralight bosonic dark matter
我们通过求解Gross-Pitaevskii-Poisson方程组研究了超轻玻色暗物质核的二元合并。分析集中在弛豫过程的动力学和合并产生的配置的行为，包括重力冷却及其相应的质量和角动量的发射。的密度和最终配置的大小的振荡的特征在于，表明对于相同的质量的情况下，这些振荡的振幅和频率的依赖性的碰撞参量的合并前配置是线性的。这些振荡的幅度变化的两个或更多的因素，表明最终的配置不接近一个明确的稳态，即使它周围的维里化状态振荡。对于不等质量的情况下，全球量也表明，最终的配置周围的维里化状态振荡，虽然密度没有显示出主导的振荡模式。分析了所有情况下合并前后角动量的演化。
2019-07-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Ultralight dark matter searches at the sub-Hz frontier with atom multigradiometry
单光子原子梯度测量是一种研究超轻标量暗物质（ULDM）引起的原子跃迁能量振荡的强有力的实验技术。在亚赫兹制度的背景预计将占主导地位的重力梯度噪声（GGN），这是由于周围的实验质量波动。在这项工作中，我们模拟的GGN表面瑞利波，我们构建了一个基于似然性的分析，始终折叠GGN垂直原子梯度仪的灵敏度估计在1兆赫和1赫兹之间的频率窗口。我们表明，在某些地质环境中，GGN可以显着减轻时，操作的多梯度仪配置，其中包括三个或更多的原子干涉仪在同一基线。多梯度仪实验，如未来版本的AION和MAGIS-100，有可能探测区域的标量ULDM参数空间在亚赫兹制度，还没有被排除在现有的实验。
2023-03-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Supermassive Black Hole Binaries in Ultralight Dark Matter
该研究探究超轻暗物质（ULDM）对超大质量黑洞双星演化的影响，发现ULDM形成的大质量准粒子可通过提取双星能量角动量、增强恒星弛豫补充损失锥两种途径解决黑洞并合的最后秒差距问题。
2023-11-29 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Stueckelberg Bosons as an Ultralight Dark Matter Candidate
在这封信中，我们提出了一个新的模糊暗物质模型的基础上Stueckelberg理论。将暗物质看作是Stueckelberg粒子的玻色-爱因斯坦凝聚体，并分析了由此产生的宇宙学效应.适合理解这样的颗粒的密度和晕的大小，并与现有的模型进行比较。某些有吸引力的特性的模型进行了演示，并为今后的工作奠定了基础。
2019-07-24 gr-qc hep-ph hep-th
Nonlinear resonant oscillation of gravitational potential induced by ultralight axion in $f(R)$ gravity
在$f(R)$引力场中研究了质量约为$10^{-22}$ eV的超轻轴子暗物质，这可能解决暗能量问题.特别是，我们专注于一个事实，即在时间振荡的轴子场的压力产生振荡的引力势。我们证明了引力势的振荡对引力模型是敏感的。值得注意的是，我们发现，通过引力波探测器的振荡的可探测性可以显着增强由于超轻轴子和标量之间的非线性共振。
2017-07-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Apparent Lorentz violation from disformally coupled ultralight dark matter
Leibniz University Hannover（汉诺威莱布尼茨大学）；Max Planck Institute for Gravitational Physics, Albert Einstein Institute（马克斯·普朗克引力物理研究所，阿尔伯特·爱因斯坦研究所）；Weizmann Institute of Science（魏茨曼科学研究所）；Center for Physical Sciences and Technology（物理科学与工程技术中心）
本研究探讨非共形度规变换对费米子的影响，导致狄拉克作用量出现额外耦合，在超轻暗物质背景下产生表观洛伦兹破缺，并受实验严格约束。
2025-10-08 gr-qc hep-ph
Discriminating scalar ultralight dark matter from quasi-monochromatic gravitational waves in LISA
Institut de Física d’Altes Energies (IFAE), The Barcelona Institute of Science and Technology（高等能源物理研究所，巴塞罗那科学与技术研究院）；Observatoire de Paris, Université PSL, Sorbonne Université, Université de Lille（巴黎天文台，巴黎文理研究大学，索邦大学，里尔大学）
本文研究了如何利用LISA探测标量超轻暗物质并区分其信号与引力波信号，采用贝叶斯方法分析了LISA轨道和信号特征，证实LISA能够有效区分两种信号。
2026-05-21 gr-qc
Ultralight bosonic dark matter in white dwarfs and potential observational consequences
流体和超轻玻色子暗物质可以通过引力相互作用形成稳定的费米子-玻色子星，它们是爱因斯坦-欧拉-（复杂的、有质量的）克莱因-戈登系统的静态正则混合解。在这项工作中，我们研究了通过引力冷却的球形混合白矮星-玻色子星的动力学形成，其性质取决于玻色子粒子的质量和玻色子星的质量。由于玻色子暗物质的吸积，白矮星迁移到一个密度更大、结构更紧凑的玻色子恒星核心，从而改变了它的引力红移，并改变了光球层发出的电磁辐射。我们讨论了引力红移的变化的影响，原则上可以产生任何类型的暗物质，这可能会导致小的差异估计质量和半径来自白矮星的观测。
2022-02-01 astro-ph.SR gr-qc
Constraining ultralight vector dark matter with the Parkes Pulsar Timing Array second data release
利用帕克斯脉冲星计时阵列第二次数据发布，通过引力效应在纳赫兹频段搜寻超轻矢量暗物质，未发现信号，给出95%置信水平下局部暗物质密度上限，约束与标量暗物质搜索相当。
2022-10-08 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Head-on collision of multi-state ultralight BEC dark matter configurations
超轻玻色凝聚暗物质的密度分布由Gross-Pitaevskii-Poisson（GPP）方程组的结构形成的数值模拟推断，具有核尾结构。另一方面，GPP系统的多状态平衡构型具有类似的核-尾密度分布。现在，我们提交这些多状态配置高度动态的情况下，并显示其作为适当的密度配置文件的结构的供应商的潜力。我们所做的是模拟GPP方程组中两个平衡组态之间的迎头碰撞，包括基态与多态组态的碰撞。我们研究了孤子和合并行为的制度，并显示系统的动力学，包括松弛过程和吸引子密度分布的一般属性。我们表明，多态配置的合并有可能产生核-尾密度分布，其中核心由基态主导，晕轮由附加态主导。
2018-09-10 gr-qc
Quantum Tunneling of Ultralight Dark Matter Out of Satellite Galaxies
超轻标量（轴子）暗物质的想法在理论上很有吸引力，可能解决冷暗物质的一些小尺度问题，因此值得关注。在这项工作中，我们仔细分析隧道的标量场在矮卫星由于潮汐引力从主机晕。潮汐力远非球对称;导致沿着轴从晕中心到矮星的隧道，同时限制在正交平面内。我们将波函数分解为球项加高次谐波，积分出角度，然后数值求解剩余径向薛定谔-泊松系统。通过要求天炉座矮晕的核心至少可以在宇宙的年龄内存活，暗物质粒子质量$2\times 10^{-22}\,\mbox{eV}\lesssim m\lesssim 6\times 10^{-22}\,$ eV就受到了限制。有趣的是，我们表明，如果看到另一个非常低密度的光环，那么它完全排除了超轻标量作为核心的建议。此外，非凝聚粒子可能会施加更尖锐的下限。我们还确定如何剩余的卫星可以分布作为半径的函数。
2023-03-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Motion in time-periodic backgrounds with applications to ultralight dark matter haloes at galactic centers
我们考虑球对称但随时间变化的背景中的运动。这个问题是有趣的，例如，在超轻暗物质的背景下，星系晕产生一个依赖于时间和周期性的引力势。我们研究的性质，在这样的时空中的恒星的运动，为不同的场强和频率，并包括耗散效应。我们表明，轨道共振可能会发生，从这些几何形状的恒星光谱发射线表现出特征，周期性的调制模式。此外，我们还对一类特殊的时间周期几何--标量双原子几何给出了完全相对论的弱场描述。当应用到银河系中心时，我们的结果表明，S2类恒星的运动可能携带可分辨的超轻暗物质的观测印记。
2018-07-12 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Ultralight Dark Matter -- A Novel proposal
本文提出超轻暗物质（质量 $\leq {\cal{O}}(10^{-22})~eV$）作为宇宙暗物质成分的新提案，探讨其粒子性质与影响，并尝试通过证据和估算回答如何实验观测的问题。
2024-12-18 gr-qc hep-ph
Constraining ultralight scalar dark matter couplings with the European Pulsar Timing Array second data release
利用欧洲脉冲星计时阵列第二次数据发布，同时考虑引力与直接耦合效应，对超轻暗物质耦合系数给出比以往PTA实验更强、且不逊于原子钟实验的约束。
2024-11-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Behavior of luminous matter in the head-on encounter of two ultralight BEC dark matter halos
在超轻BEC暗物质的背景下，我们分析了两种结构的正面相遇。这些结构是由BEC组件，这是一个基态平衡解决方案的Gross-Pitaevskii-Poisson系统，连同发光物质的组件。凝聚态暗物质的演化是通过求解与时间相关的GPP方程来进行的，而发光物质则是用在BEC暗物质晕之上与重力相互作用的粒子来模拟的。我们跟踪的碰撞速度的各种值的正面遭遇的演变和分析的高速制度，显示孤立行为的BEC晕和低速产生一个单一的最终结构的制度。我们测量的相对速度的暗物质相对于发光物质的遭遇后，在孤立的情况下，并跟踪合并的情况下，发光物质的演变。
2016-05-16 astro-ph.GA gr-qc
Ultralight vector dark matter search with auxiliary length channels of gravitational wave detectors
近年来，通过测量引力波探测器臂腔振荡长度的变化来寻找超轻暗物质引起了人们的极大关注。虽然引力波探测器对于测量微分臂长变化非常灵敏，但是对暗物质的灵敏度在很大程度上衰减，因为暗物质的影响对于臂腔测试质量是最常见的。在这里，我们建议使用辅助长度通道，其测量功率和信号再循环腔长度以及差分迈克耳孙干涉仪长度的变化。利用辅助干涉仪比两臂腔更不对称的事实，可以提高对暗物质的灵敏度。我们表明，$U(1)_{B-L}$规范玻色子暗物质的质量低于$7\times 10^{-14}$ eV的灵敏度可以大大提高，当我们的方法应用于低温引力波探测器KAGRA，它采用蓝宝石测试质量和熔融石英辅助镜。我们表明，KAGRA可以探测超过一个数量级的未探索的参数空间周围的质量$1.5 \times 10^{-14}$ eV，没有任何修改现有的干涉仪。
2020-10-07 astro-ph.CO astro-ph.IM gr-qc
Gravitational atoms beyond the test field limit: The case of Sgr A* and ultralight dark matter
本研究构建含自引力的引力原子，求解非旋转黑洞周围标量场的Einstein-Klein-Gordon方程，可模拟人马座A*级黑洞与超轻暗物质的系统，发现视界附近密度尖峰可忽略，与冷暗物质的经典预测不同。
2025-10-22 astro-ph.GA gr-qc
Searching for Ultralight Dark Matter Solitons with Gravitational Waves
本工作研究了ULDM孤子核对引力波的影响，发现利用下一代天文台探测银河系中心旋转中子星的连续引力波，可搜寻超轻暗物质孤子并超越现有ULDM与标准模型耦合的限制。
2025-03-06 astro-ph.HE gr-qc
On the detectability of ultralight scalar field dark matter with gravitational-wave detectors
超轻标量场是暗物质的候选者之一。如果它与标准模型粒子耦合，它会使引力波探测器中的镜子振荡，并产生可探测的信号。我们研究了由于地球自转引起的探测器运动/探测器绕太阳的轨道运动的信号谱，并制定了一个合适的数据分析方法来检测它。我们发现，我们的方法可以改善现有的第五力实验对标量场的耦合常数之一的$\sim 30$的约束，$\sim 100$和$\sim 350$分别用于$m_ϕ= 2 \times 10^{-17}~\mathrm{eV},~10^{-14}~\mathrm{eV}$和$10^{-12}~\mathrm{eV}$，其中$m_ϕ$是标量场的质量。我们的研究表明，引力波探测器的实验起着补充作用，等效性原则的测试。
2018-11-09 gr-qc hep-ph
Towards theory constraints on ultralight dark matter from quantum gravity
Universität Heidelberg（海德堡大学）；University of Sussex（萨塞克斯大学）
本文探讨了量子引力框架下超轻标量暗物质与标准模型的耦合约束，发现此类耦合在渐近安全引力中消失，且在非微扰量子引力框架下也不被生成。
2026-04-30 gr-qc hep-ph hep-th
Prospective Sensitivities of Atom Interferometers to Gravitational Waves and Ultralight Dark Matter
我们调查了未来的灵敏度地面和星载原子干涉仪（AI）的宇宙和天体物理源产生的引力波（GW），超轻暗物质。讨论了地球探测器中的重力梯度噪声背景，以及星载探测器中的脉冲双星和小行星背景。我们将LIGO和LISA的灵敏度与AION陆地AI项目的100米和1公里阶段的灵敏度进行了比较，以及拟议中的AEDGE AI太空任务的两个选项，其中冷原子云位于航天器内部或外部，考虑到黑洞和中子星的合并，超新星，早期宇宙的相变，早期宇宙中的宇宙弦和量子波动可能产生了原始的黑洞。我们还回顾了AION和AEDGE探测超轻标量暗物质相干波的能力。
2021-12-28 astro-ph.HE gr-qc hep-ex
Oscillations of Ultralight Dark Photon into Gravitational Waves
本文提出超轻暗光子在原初暗磁场中振荡产生引力波的机制，推导星系团局部能量密度与脉冲状谱，并用其解释NANOGrav等PTA的低频信号。
2023-12-07 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Exploring the viability of pseudo Nambu-Goldstone boson as ultralight dark matter in a mass range relevant for strong gravity applications
本研究提出一种标准模型扩展，以超轻伪南布-戈德斯通玻色子为暗物质候选，探讨其在暴胀前后产生及拓扑缺陷衰变产生的引力波信号，为强引力应用提供可检验模型。
2023-05-19 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Simultaneous Resonant and Broadband Detection of Ultralight Dark Matter and High-Frequency Gravitational Waves via Cavities and Circuits
本文提出利用辅助模式网络和参量耦合实现腔体与电路的宽带探测，可在不调谐频率的情况下同时高灵敏度探测超轻暗物质和高频引力波，显著拓展参数空间探索深度。
2025-05-06 gr-qc hep-ex hep-ph
