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来自观测的原始黑洞作为暗物质的约束:一篇综述

宇宙学与河外天体物理 2022-05-31 v1

摘要

原始黑洞(PBHs)作为暗物质的一个迷人候选者,尽管已受到严重约束。本综述深入考察这些观测约束,尤其关注其细微差别与不确定性。尽管起源多样,标准PBH形成路径被假定为暴胀后扰动的坍缩,这应在某些尺度上于CMB中留下可见信号。其他约束来自微引力透镜巡天,其严重限制了太阳系到卫星质量范围内的PBH作为暗物质,但在更低下限质量范围的结果递减。引力波信号与来自霍金辐射的PBH蒸发也构成有用探针,但前者需要下一代实验才能给出超越太阳质量范围的约束,而后者在1016M10^{-16} \rm M_{\odot}以上受到严重限制。对于大质量PBH还存在其他动力学与吸积约束。亦须注意,所有这些约束可能因单色与扩展质量分布之间及其成团程度差异而带有不同含义。除所有这些问题外,在101610^{-16}1011M10^{-11} \rm M_{\odot}之间原始黑洞仍可能存在作为全部暗物质的窗口。

关键词

引用

@article{arxiv.2205.14722,
  title  = {Constraints on PBH as dark matter from observations: a review},
  author = {Marc Oncins},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2205.14722},
  year   = {2022}
}

备注

34 pages, 3 figures. An overview aimed at PBH interested readers who are not experts on their observational signatures. Does not aim to reference all papers published on the topic, but to briefly describe the origin and physicial reasoning of known constraints and their uncertainties, and summarise future prospects