具有宽质量分布和热特征的原始黑洞的增强引力波背景
宇宙学与河外天体物理
2023-01-18 v2 广义相对论与量子宇宙学
高能物理 - 理论
摘要
具有由宇宙热历史印刻的宽质量分布的原始黑洞（PBHs），在太阳质量尺度上自然产生一个高峰，可以解释LIGO/Virgo观测到的引力波事件，甚至可解释全部暗物质。我们表明，与单色或对数正态质量函数相比，来自早期PBH双星和星团中晚期双星的引力波背景（GWBs）在低频处显著增强，甚至可以解释NANOGrav的观测结果。这种增强来自质量比极低的双星，在低频处涉及太阳质量和中等质量PBH，在高频处涉及太阳质量和亚太阳质量PBH。LISA可以区分各种模型，而在地面探测器的频带内，我们发现如果它们也解释了黑洞并合，来自早期双星的GWB刚好低于当前LIGO/Virgo的探测上限，并高于天体物理背景。来自星团中双星的GWB增强程度较低，但其谱指数与中子星、天体物理黑洞或早期PBH双星不同。它可被爱因斯坦望远镜甚至LIGO/Virgo的设计灵敏度探测到。
引用
@article{arxiv.2110.07487,
title = {A boosted gravitational-wave background for primordial black holes with broad mass distributions and thermal features},
author = {Eleni Bagui and Sebastien Clesse},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.07487},
year = {2023}
}
备注
13 pages, 7 figures, matches the published version