来自 CHIME/FRB 目录二中微弱星变信号的证据：证明存在中间质量黑洞

中间质量黑洞（IMBHs）是黑洞宇宙等级中缺失的环节，填补了恒星质量黑洞与超大质量黑洞之间的鸿沟。它们也是测试强引力理论的独特实验室，也是未来多信使观测的首选目标。然而，IMBHs 作为一群长期以来难以探测的天体体系。快速射电脉冲（FRB）的微弱星变效应可作为一种清洁且强大的探测 IMBHs 的方法。本文我们构建了一条基于其动态光谱搜索微弱星变 FRB 的管线，并将其应用于 CHIME/FRB 目录二。我们在两个独立天体源中分别识别到了两个微弱星变信号，即 FRB~20190131D 和 FRB~20211115A。对这两个信号推导出的镜面质量分别为 $\sim[539-609]~M_{\odot}$ 和 $\sim[1544-2571]~M_{\odot}$。我们将其解释为 IMBHs 的证据。如果这两个源的视线上不存在干扰结构——例如星系或团簇——那么这两个被确认的 IMBHs 可能是孤立的且具有原始起源。在这种情况下，我们得到的原始黑洞（PBHs）位于这两个质量范围内的比例约为暗能量的 $\sim4\%$。此外，如果这两个候选者并非真正的星变信号，那么质量大于 $300,M_{\odot}$ 的中间质量 PBHs 的丰度受到约 $\sim13\%$（置信度 95%）的约束。因此，更多的 FRB 观测信息，以及对 FRB 内在发射机制是否能够产生类似星变信号的更深入理解，将至关重要，以便将这一效应确立为探测（原始）IMBHs 的强大工具。