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类星体宽发射线中由原初黑洞引起的微引力透镜证据

宇宙学与河外天体物理 2023-11-16 v1

摘要

随着 LIGO 引力波望远镜探测到黑洞并合事件,关于暗物质可能以太阳质量原初黑洞形式存在的兴趣日益增长。该想法隐含的一个预言是,高红移类星体宽发射线区中的致密云团将受到微引力透镜作用,导致谱线结构改变并出现新的发射特征。本文通过参考能明确识别发射线微引力透镜的引力透镜类星体系统,综述了微引力透镜对宽发射线区的影响。随后表明,尽管 Seyfert 星系的谱线轮廓在几年时间尺度上发生变化,但它们距离过近,被微引力透镜显著影响的概率极低,更可能归因于谱线结构的内在变化。相比之下,在一个包含 53 个高红移类星体的样本中,有 9 个类星体以与微引力透镜一致的速率出现谱线轮廓的大幅变化。这些变化的时间尺度比发射线区动力学相关变化短一个数量级。本文的主要结论是,观测到的类星体发射线轮廓变化与由构成暗物质的太阳质量致密天体群体引起的微引力透镜相符,尽管也存在如内禀变率等其他解释。此类天体最合理的身份是原初黑洞。

关键词

引用

@article{arxiv.2311.08915,
  title  = {Evidence for microlensing by primordial black holes in quasar broad emission lines},
  author = {M. R. S. Hawkins},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2311.08915},
  year   = {2023}
}

备注

10 pages, 7 figures