原初黑洞并合产生的引力波

我们研究了原初黑洞（PBH）双星的产生及其导致的并合率，考虑了扩展的 PBH 质量函数以及空间成团分布的可能性。在 LIGO 观测到的引力波事件由 PBH 并合引起的假设下，我们表明有可能满足当前所有关于 PBH 丰度的限制，并找到了对数正态 PBH 质量函数的可行参数范围。对引力波背景的非观测使我们能够推导出 PBH 中暗物质的比例的限制——在 PBH 质量范围 $0.5-30M_\odot$ 内强于任何其他当前限制。我们表明预测的引力波背景可被 LIGO 即将进行的观测运行所观测，而未能观测到则意味着所观测事件并非原初起源。由于 PBH 并合将物质转化为辐射，它们可能具有有趣的宇宙学含义，例如缓解哈勃常数高红移与低红移测量之间的张力。然而，我们发现这些效应可忽略不计，因为在复合之后，不超过 $1\%$ 的 DM 可转化为引力波。