暗物质是当前理解宇宙的一个关键假设。然而，暗物质的元素身份尚不清楚，其未来的发现仍然是宇宙学和粒子物理学领域的主要目标。来自孟买塔塔基础研究所、班加罗尔印度科学研究所和加州大学伯克利分校的理论物理学家团队提出了一种探测暗物质的新方法。该方法利用引力波搜索，通过其对中子星的预测影响来寻找暗物质。
Sulagna Bhattacharya，TIFR 研究生，该研究的主要作者发表在《物理评论快报》上，解释说——由于非引力相互作用，星系中的暗物质粒子可以在中子星中积聚。累积的粒子形成一个致密的核心，在暗物质粒子很重且没有反粒子对应物的情况下，该核心会塌缩成一个微小的黑洞;事实证明，这种情况很难在实验室实验中进行测试。对于暗物质粒子质量的大允许范围，初始种子黑洞会消耗其宿主中子星并将其转变为中子星质量黑洞。至关重要的是，恒星演化理论预测，当中子星质量超过太阳质量约 2.5 倍时，黑洞就会形成，正如托尔曼-奥本海默-沃尔科夫极限中所编码的那样，但在这里，暗物质会导致通常更小的低质量黑洞比最大中子星。阿努潘·雷, 这项工作的共同领导者指出，“对于尚未被任何其他实验排除的暗物质参数，位于银河系密集区域的旧双中子星系统应该已经演变成双黑洞系统。如果我们没有看到任何异常的低质量合并，就会对暗物质施加新的限制。”
有趣的是，LIGO 检测到的一些事件，例如 GW190814 和 GW190425，似乎涉及至少一个低质量致密天体。基于霍金和泽尔多维奇在 20 世纪 60 年代的开创性工作，提出了一个诱人的建议：低质量黑洞可能具有太初起源，即由非常早期宇宙中极其罕见但巨大的密度波动产生的。出于这些考虑，LIGO 合作对低质量黑洞进行了有针对性的搜索并设定了限制。Bhattacharya 及其合作者目前的研究表明，LIGO 未检测到低质量合并也对粒子暗物质施加了严格的限制。本研究中提出的限制具有重要价值，
低质量黑洞的合并预计不仅可以使用现有的引力波探测器(如 LIGO、VIRGO 和 KAGRA)进行探测，而且还可以通过即将推出的探测器(如高级 LIGO、宇宙探索者和爱因斯坦望远镜)进行探测。通过考虑当前引力波实验的计划升级，并考虑到其增加的灵敏度和观测时间，该研究预测了未来十年内可能获得的限制。研究特别表明，引力波观测可以探测远低于所谓“中微子底线”的重暗物质的极其微弱的相互作用，传统的暗物质探测器必须与天体物理中微子背景相抗衡。相反，如果未来发现奇异的低质量黑洞，它可能是关于暗物质本质的有价值的暗示。作者乐观地指出，“引力波探测器已经被证明可用于直接探测黑洞和爱因斯坦预测的引力波，最终也可能成为测试暗物质理论的强大工具。”
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