PTA 对原始黑洞的约束

产生原始黑洞（PBHs）所需的显著初始曲率扰动将伴随由脉冲星时序阵列（PTA）可探测的标量诱导引力波信号。我们推导了在 PTA 频率下标量功谱振幅的保守边界，并估计了所致的 PBH 丰度约束。我们指出，仅当根据阈值统计计算 PBH 丰度时，暗物质中仅有一小部分可以由星形质量的 PBHs 组成。约束的强度和形状取决于功谱的形状以及非高斯性的性质。我们发现，质量范围为 $0.1-10^3\, M_{\odot}$ 的 PBH 丰度存在约束，亚太阳质量范围仅在狭窄的曲率功谱下受到约束。当引入正向非高斯性时，这些约束会减弱，当 $f_{\rm NL} \gtrsim 5$ 时约束可被消除。另一方面，如果通过峰值理论计算 PBH 丰度，则 PTA 对 PBHs 的约束显著放宽，这再次凸显了评估 PBH 丰度的理论不确定性。我们进一步讨论了强正向非高斯性如何允许重质量 PBHs 作为超大质量黑洞的潜在种子。