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黑洞排除重质超子

广义相对论与量子宇宙学 2025-05-05 v2 宇宙学与河外天体物理 高能物理 - 唯象学 高能物理 - 理论

摘要

我们给出对超子的直接观察约束;超子是指在洛伦兹不变理论中真空中群速度大于 cc 的粒子。由于超子可能无与标准模型粒子直接耦合,最稳健且独立于模型的约束来自引力效应,尤其是黑洞。我们计算了黑洞对超子的哈姆雷泳辐射,发现重质超子存在时哈姆雷泳辐射显著增强。对于质为 MM、超子质为 mm、拥有 gg 种自由度的黑洞,其寿命计算为 tbh192πM/(gc2m2)t_{bh} \approx 192 \pi \hbar M/(g c^2 m^2)(费米子时可翻倍)。这意味着,观察到数倍太阳质量、寿命数十亿年的黑洞,即可排除质为 m>3×109m > 3 \times 10^9 GeV 的超子。这意味着不存在与统一尺度或量子引力相关的任何超子。尽管已有理由对超子持怀疑态度,但我们的工作提供了补充的直接观察约束。

关键词

引用

@article{arxiv.2501.11606,
  title  = {Black Holes Rule Out Heavy Tachyons},
  author = {Mark P. Hertzberg and Abraham Loeb and Aidan Morehouse},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2501.11606},
  year   = {2025}
}

备注

7 pages in double column format, 2 figures. Accepted for publication in Phys. Rev. D