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Accès ouvert déclaré 2026 article

Direct Multimodel Dark Matter Search with Gravitational-Wave Interferometers Using Data from the First Part of the Fourth LIGO-Virgo-KAGRA Observing Run

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251Institutions déclarées
32Pays d’affiliation déclarés

Rattachement africain : de, it, gb, au, us, in, fr, be, br, jp, nl, es, mx, kr, hu, pl, ru, il, ca, Maroc, rs, tw, cn, ch, pt, hk, Ghana, Nigéria, gr, vn, no, co. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

We present a search of data from the first part of the fourth observing run of LIGO-Virgo-KAGRA for three kinds of dark matter—dilatons (spin-0), dark photons (spin-1), and tensor bosons (spin-2)—using three independent methods, each extended to search for all three candidates. Each dark matter candidate could interact with different standard-model particles in the instruments, causing unique differential strains on the interferometers. While we do not find any evidence for a signal, we place the most stringent upper limits to date on the couplings of each dark matter model to the interferometers. For scalars with masses between [ 4 × 10 − 14 , 1.5 × 10 − 13 ] eV that couple to photons or electrons, our constraints on the scalar-to-electron or photon coupling improve upon those from the third observing run by 1 order of magnitude, with the tightest limit of ∼ 10 − 20 GeV − 1 at a mass of ∼ 2 × 10 − 13 eV . For vectors with masses between [ 7 × 10 − 13 , 8.47 × 10 − 12 ] eV that couple to baryons, our constraints on the dark-photon or baryon coupling supersede those from MICROSCOPE and Eöt-Wash by 1 to 2 orders of magnitude, reaching a minimum of ∼ 5 × 10 − 24 at a mass of ∼ 10 − 12 eV . For tensors with masses of [ 4 × 10 − 14 , 8.47 × 10 − 12 ] eV (the full mass range analyzed) that couple via a Yukawa interaction, our constraints, which are the first obtained from gravitational-wave interferometers, surpass those from fifth-force experiments by 4 to 5 orders of magnitude, achieving a limit as low as ∼ 8 × 10 − 9 at ∼ 2 × 10 − 13 eV . Our results show that each method has substantially different sensitivity to each dark matter candidate, highlighting the importance of a multimethod approach to search for new physics. Moreover, they demonstrate that gravitational-wave interferometers can simultaneously probe multiple ultralight dark matter models and place unprecedented constraints on tensor fields arising in a broad range of modified-gravity theories.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Direct Multimodel Dark Matter Search with Gravitational-Wave Interferometers Using Data from the First Part of the Fourth LIGO-Virgo-KAGRA Observing Run
Date Crossref
22/09/2026
Éditeur
American Physical Society (APS)
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Où se fait cette recherche

  • Max Planck Institute for Gravitational Physics pays non établi dans la notice
    Structure de recherche
  • University of Salerno pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Istituto Nazionale di Fisica Nucleare pays non établi dans la notice
    Structure de recherche
  • University of Warwick pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Australian Regenerative Medicine Institute pays non établi dans la notice
    Structure de recherche
  • Monash University pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Pennsylvania State University pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Leibniz University Hannover pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • University of Wisconsin–Milwaukee pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • California Institute of Technology pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Louisiana State University pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Tata Institute of Fundamental Research pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure

Max Planck Institute for Gravitational Physics, University of Salerno et Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, avec 9 autres affiliations. Pays d’affiliation : Maroc, Ghana, Nigéria.

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

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