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LIGO 对数正态 MACHO:原初黑洞经受住超新星透镜约束

宇宙学与河外天体物理 2017-12-19 v1 星系天体物理 广义相对论与量子宇宙学 高能物理 - 唯象学

摘要

文献 [arXiv:1712.02240] 声称大质量原初黑洞(PBH)不能构成全部暗物质(DM),因为它们对 Ia 型超新星(SN)哈勃图的引力透镜印记将与当前观测不相容。本文批判性地审视这些约束,发现其分析中存在若干缺陷。首先,关于物质中 PBH 比例 α\alpha 的约束似乎源于对宇宙学参数先验的过于限制性选择。特别是,忽略了 ΩM\Omega_{\rm M}α\alpha 之间的简并,从而通过固定 ΩM\Omega_{\rm M} 将 SN 星等的约束能力转移给了 α\alpha。此外,考虑更真实的 Ia 型超新星物理尺度后,我们发现 SN 透镜放大分布受到影响,导致约束显著放宽。进而,考虑如对数正态分布这样的宽质量谱 PBH,进一步软化了 SN 透镜约束。最后,我们发现今日可构成 DM 的 PBH 比例受限于 fPBH<1.09 (1.38)f_{\rm PBH} < 1.09\ (1.38)(分别对应 JLA 与 Union 2.1 星表),因此与 LIGO 波段全 PBH 暗物质情景完全相容。

关键词

引用

@article{arxiv.1712.06574,
  title  = {LIGO Lo(g)Normal MACHO: Primordial Black Holes survive SN lensing constraints},
  author = {Juan Garcia-Bellido and Sebastien Clesse and Pierre Fleury},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1712.06574},
  year   = {2017}
}

备注

7 pages, 7 figures