探索原始磁性黑洞的 Faraday 旋转特征与人口限制

拥有磁荷的原始黑洞可能绕过霍金辐射所施加的约束，从而实现即使在质量小于 $10^{15}\, \mathrm{g}$ 的范围内也能具有合理的当今人口，这一范围此前被认为是不太可能的。它们因此可能为暗能量的组成之一。我们研究了原始磁性黑洞所表现出的新颖的 Faraday 旋转特征，同时确立了关于其人口的新的 Parker 类限制。对于后者，我们通过星际磁场在宇宙空洞中的暗物质分数 ($f_{\text{ DM}} \lesssim 10^{-8}$) 和星际网纤维中的暗物质分数 ($f_{\text{ DM}} \lesssim 10^{-4}$) 来加以限制，显著超过了以往的限制。探索 Faraday 旋转效应，我们发现极端原始磁性黑洞质量 $M^{\text{ex.}}_{\text{ BH}} \gtrsim 10^{-6}~ \text{M}_\odot$ 时，偏振角和旋转测量值呈现显著的旋转。这使它们在当前观测中具有潜在的可探测性。进行比较性研究发现，这些效应明显大于类似磁场强度的中子星，如磁星。此外，原始磁性黑洞的偏振角图谱显示出独特的特征，而其他天体磁配置中并不存在这些特征。在此背景下，我们还引入了一个简单积分测度，为其在许多情景下的鉴别提供了定量标准。这些特征潜在地指向其观察探测和区分的稳健途径。