Contraintes des ondes gravitationnelles sur les trous noirs primordiaux de masse planétaire en utilisant les données LIGO O3a

Les ondes gravitationnelles provenant d'objets compacts de masse sub-solaire en spirale fourniraient des preuves irréfutables pour les trous noirs primordiaux (PBHs). Nous effectuons la première recherche de PBHs de masse planétaire en spirale, tant dans des binaires à masse égale que dans des binaires à ratio de masse asymétrique, en utilisant les données de la première moitié de la troisième période d'observation LIGO-Virgo-KAGRA. Nous ne trouvons aucun candidat significatif, mais nous déterminons que la distance de luminosité maximale atteignable avec notre recherche est d'O (0, 1-100) kpc, et les limites supérieures indépendantes du modèle sur les densités de taux de fusion sont d'O (10^3-10^-7) kpc^-3an^-1 pour des systèmes avec des masses chirp d'O (10^-4-10^-2) M_, respectivement. De plus, nous interprétons ces densités de taux comme provenant de binaires de PBH, et en conséquence, nous contraignons la fraction de matière noire que ces objets pourraient composer. Pour les binaires de PBH à masse égale, nous trouvons fPBH< 1, 0, 04 pour mPBH 2 10^-3, 10^-2M_, respectivement. Pour les binaires à ratio de masse asymétrique, où m₁=2, 5M_ et m₂ m₁, nous contraignons la fonction de masse f (m₂) <1 pour m₂ 1, 5 10^-5, 2 10^-4 M_, en supposant fPBH=0, 1 et f (m₁) 1. Nos résultats constituent les premières contraintes sur les ondes gravitationnelles concernant les PBHs de masse planétaire tant dans des systèmes à masse égale que dans des systèmes à ratio de masse hautement asymétrique, offrent une alternative computationnellement efficace pour le filtrage apparié dans ce régime de masse, et complètent les expériences de microlentille pour sonder l'existence de ces objets. Les données nécessaires pour produire les graphiques de limite supérieure ont également été publiées sur Zenodo.