利用微引力透镜探测暗物质和高能宇宙的新方法
宇宙学与河外天体物理
2015-05-13 v2 星系天体物理
高能物理 - 唯象学
摘要
我们提出超致密迷你暗晕作为一种新型大质量致密晕天体，并建议一项观测检验来发现它们。这些新型大质量致密晕天体是探测暗物质本质和高能宇宙物理的有力工具。在相变（例如量子色动力学相变）中产生的非高斯能量密度涨落，或由暴胀子势特征产生的涨落，若其振幅δ > 30%，则可触发原初黑洞的形成。我们证明，原初黑洞会随时间积累一个足够大且致密的迷你暗晕，从而能够改变或主导其微引力透镜增亮光变曲线。振幅0.03% < δ < 30%的扰动太小而无法形成原初黑洞，但仍可成为超致密迷你暗晕生长的种子。因此，超致密迷你暗晕作为大质量致密晕天体的可能性大于原初黑洞。此外，根据其质量，它们可能是第一批第三族恒星形成的场所。如果在增亮事件峰值后足够长的时间内获取高质量测光数据，超致密迷你暗晕和原初黑洞产生的微引力透镜光变曲线可以与“点状”天体的光变曲线区分开来。这使得它们能够在朝向麦哲伦云和银河系核球的恒星透镜“背景”之下被探测到。
引用
@article{arxiv.0908.0735,
title = {A New Probe of Dark Matter and High-Energy Universe Using Microlensing},
author = {M. Ricotti and A. Gould},
journal= {arXiv preprint arXiv:0908.0735},
year = {2015}
}
备注
9 pages, 3 figure, submitted to ApJ (v2 corrects only a typo in arXiv abstract)