穿衣 primordial black holes 的引力微透镜效应
宇宙学与河外天体物理
2023-03-23 v2 广义相对论与量子宇宙学
高能物理 - 唯象学
摘要
暗物质在原始黑洞（PBHs）周围的吸积可能导致周边迷你晕的形成，其质量可高于中心 PBH 质量数个数量级。此类穿衣 PBHs 产生的引力微透镜与裸 PBHs 截然不同，可能显著影响对 PBH 丰度的限制。本文详细研究了穿衣 PBHs 产生的引力微透镜。我们发现穿衣 PBHs 的所有微透镜效应均具有依赖于迷你晕尺寸的渐近行为，可通过比较晕尺寸与爱因斯坦半径来预测微透镜效应。当迷你晕半径与爱因斯坦半径相当时，晕的密度分布对微透镜影响显著。将穿衣 PBHs 的恒星微透镜应用于光学引力透镜实验（Optical Gravitational Lensing Experiment）和 Subaru/HSC 仙女座观测数据，我们得到了关于 PBH 丰度的改进限制。结果表明，PBHs 周围暗物质迷你晕的存在可将恒星微透镜对 PBH 丰度的限制增强数个数量级，并将限制移至众所周知的小行星质量窗口——此处 PBHs 可构成全部暗物质。
引用
@article{arxiv.2210.02078,
title = {Gravitational microlensing by dressed primordial black holes},
author = {Rong-Gen Cai and Tan Chen and Shao-Jiang Wang and Xing-Yu Yang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2210.02078},
year = {2023}
}
备注
21 pages, 13 figures, add analysis of the wave optics effect and plots of the expected differential event rate, accepted for publication in JCAP