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基于恒星形成对原初黑洞作为暗物质候选者的限制

宇宙学与河外天体物理 2013-07-08 v3 高能物理 - 唯象学

摘要

通过考虑恒星形成过程中暗物质 (DM) 的绝热收缩,我们估算了恒星诞生时捕获的暗物质量。如果暗物质部分由原初黑洞 (PBHs) 组成,它们将与其余暗物质一同被捕获,并最终被恒星致密残骸——白矮星 (WD) 或中子星 (NS)——所继承,进而导致这些残骸在短时间内被摧毁。因此,对白矮星和中子星的观测对原初黑洞的丰度施加了限制。我们表明,最强的限制来自球状星团中的白矮星和中子星,它们排除了质量范围在 1016g3×1022g10^{16}{\rm g} - 3\times 10^{22}{\rm g} 之间完全由原初黑洞组成的暗物质;其中最强的限制为分数 ΩPBH/ΩDM102\Omega_{\rm PBH} /\Omega_{\rm DM}\lesssim 10^{-2},对应于原初黑洞质量范围 1017g101810^{17}{\rm g} - 10^{18} g。

关键词

引用

@article{arxiv.1209.6021,
  title  = {Constraints on primordial black holes as dark matter candidates from star formation},
  author = {Fabio Capela and Maxim Pshirkov and Peter Tinyakov},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1209.6021},
  year   = {2013}
}

备注

9 pages, 3 figures. Inconsistency found and results updated accordingly, match the published version