恒星微引力透镜对多太阳质量原初黑洞暗物质约束的天体物理不确定性
宇宙学与河外天体物理
2017-09-06 v2 星系天体物理
摘要
近期,多太阳质量原初黑洞(PBHs)作为暗物质(DM)候选体引起了广泛关注。在该质量范围内,存在多种微引力透镜、动力学和吸积约束限制着 PBHs 的丰度。从表面上看,无论是对于 delta 函数还是扩展的质量函数,这些约束都排除了多太阳质量 PBHs 构成全部暗物质的可能性。然而,恒星微引力透镜事件率取决于沿麦哲伦云视线方向的致密天体密度和速度分布。我们研究了这些约束对局域暗物质密度和圆周速度的依赖性,并考虑了速度分布随半径变化的模型。我们发现,恒星微引力透镜所能约束的最大质量可以变化一个数量级。特别是,如果致密天体的速度弥散度降低,约束会显著减弱。这种变化不足以消除恒星微引力透镜约束与动力学约束之间的张力。但这表明,在计算和比较约束时,考虑天体物理不确定性至关重要。我们还证实了最近的发现,即对于现实的、有限宽度的质量函数,约束之间的张力实际上会增大。
引用
@article{arxiv.1705.10818,
title = {Astrophysical uncertainties on stellar microlensing constraints on multi-Solar mass primordial black hole dark matter},
author = {Anne M Green},
journal= {arXiv preprint arXiv:1705.10818},
year = {2017}
}
备注
6 pages, 5 figures, v2: version to appear in PRD with cosmetic changes to figs. 1 & 4