通过霍金辐射寻找天体物理并合中的黑洞碎块
高能天体物理现象
2025-07-16 v3 广义相对论与量子宇宙学
高能物理 - 唯象学
摘要
引力波观测为天体物理黑洞的并合提供了大量见解。与其他剧烈事件（如超新星）不同，它们预计不会产生显著的光子和中微子辐射。本文讨论了一种会导致特征性可观测伽马射线暴的情景，这将为广义相对论之外的物理学提供众多线索。从并合过程中形成微型黑洞（称为碎块）的假设出发，我们展示了可以观测到它们的霍金辐射，其形式为具有独特特征的伽马射线暴：能量在TeV量级，时间结构不同于任何其他天体物理事件。值得注意的是，与引力波事件的时间延迟与碎块的质量分布相关。由未计入的并合质量所允许的碎块总质量，导致的光子霍金辐射高于大气切伦科夫望远镜（如HESS、LHAASO和HAWC）以及伽马射线空间望远镜（如Fermi-LAT）的灵敏度。这使得碎块形成的假设在实验上可检验，我们提供了特定事件中形成的碎块总质量的第一个具体界限。
引用
@article{arxiv.2405.12880,
title = {Looking for Black Hole Morsels in Astrophysical Mergers via Hawking Radiation},
author = {Giacomo Cacciapaglia and Stefan Hohenegger and Francesco Sannino},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.12880},
year = {2025}
}
备注
12 pages, 3 figures. Extended discussion on models, bound from primordial black hole searches added to Figure 2. Accepted for publication