利用低频射电天线阵列限制原初黑洞爆炸率及额外维度尺度

爆炸的原初黑洞（PBH）可能会产生单个电磁辐射脉冲，该脉冲可在射电频谱的低频端被探测到。此外，来自爆炸 PBH 的射电瞬变源可能是额外空间维度的特征。我们在此描述了一种利用低频射电天线阵列搜索 PBH 爆炸的方法，并以八米波长瞬变阵列（ETA）的搜索结果作为实际示例。在约 4 小时的数据中未检测到令人信服的天体物理信号，这意味着对于 Page 和 Hawking 标准情景下火球洛伦兹因子为 $10^{4.5}$ 的爆炸 PBH，其观测到的爆炸率上限为 $4.2 \times 10^{-7} \,\rm{pc}^{-3}\,\rm{yr}^{-1}$。该速率限制是对具有此火球洛伦兹因子的 PBH 爆炸迄今设定的最强约束。利用阿雷西博天文台进行的观测（约 300 小时）对火球洛伦兹因子为 $10^{4.6}$ 的 PBH 爆炸率设定了更强的约束，但这些观测针对此处考虑的火球洛伦兹因子所设定的限制则宽松了一个数量级以上。此处考虑的限制适用于银河系晕中的爆炸 PBH。这些观测还暗示，在 Kavic 等人描述的某些额外维度模型背景下，PBH 爆炸率的上限为 $2.0 \times 10^{-4} \,\rm{pc}^{-3}\,\rm{yr}^{-1}$。该速率限制对应于火球洛伦兹因子为 $10^{4.3}$，这对应于 $3.0 \times 10^{-18}$m 的额外维度紧致化尺度。