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来自原初黑洞与弱尺度新现象的引力波

广义相对论与量子宇宙学 2017-03-13 v3 宇宙学与河外天体物理 高能物理 - 唯象学

摘要

我们探讨这样一种可能性:质量为 (1026\sim (10^{26}--1029)10^{29})~g、Schzschild 半径为 Ocm\mathcal{O}{\text{cm}} 量级的原初黑洞构成宇宙暗物质的 10%\sim 10\% 或更多,这与各种约束条件相容。这些黑洞通常起源于对应于温度为 O10100\mathcal{O}{10-100}~GeV 量级的宇宙学时期,并可能与可见扇区或隐藏扇区中的一阶相变相关联。如果这些小质量原初黑洞在银河系附近被中子星或天体物理黑洞的轨道俘获,由此产生的“David and Goliath (D&G)”双星系统所发出的引力波可能被 Advanced LIGO 或 Advanced Virgo 探测到,持续数小时或更久,探测距离可能达到涵盖本超星系团的 O10\mathcal{O}{10}~Mpc 量级。拟议中的 Einstein Telescope 将进一步扩大对这些信号的探测范围。一个阳性信号可以通过在 O10100\mathcal{O}{10-100}~GeV 质量范围内发现新粒子得到进一步证实,并有可能探测到源自一阶相变时期的长波长引力波。

关键词

引用

@article{arxiv.1609.00907,
  title  = {Gravitational Waves from Primordial Black Holes and New Weak Scale Phenomena},
  author = {Hooman Davoudiasl and Pier Paolo Giardino},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1609.00907},
  year   = {2017}
}

备注

5 pages, 3 figures; V2: Substantial addition to text addressing recent experimental results, and emphasizing potential relations to particle physics (as reflected in title and abstract). References added. V3: Journal version