中子星被小黑洞的量子毁灭

中子星可被其中心的黑洞通过吸积物质并最终吞没整颗星而摧毁。在此我们指出,文献中采用的基于Bondi吸变或其变体的吸积模型对于小黑洞——即史瓦西半径与中子德布罗意波长相当或更小的黑洞——是不充分的。在这种情况下,吸积过程的量子力学方面不可忽略,并产生完全不同的吸积率。我们表明,对于由玻色子暗物质坍缩播种的黑洞情况,对于电弱尺度暗物质粒子即是如此。在费米子暗物质情况下,通常会在中子星中心形成的黑洞质量更大,除非暗物质粒子质量非常大,大于约10$^{10}$ GeV。我们计算了容纳“小”黑洞的中子星的寿命,发现质量小于 $\sim 10^{11}$ kg 的黑洞会迅速蒸发,不留痕迹。质量更大的黑洞通过量子吸积在远短于观测中子星年龄的时间尺度上摧毁中子星。我们发现,中子星内种子黑洞质量足以不迅速蒸发、但又未大到可采用流体吸积图像的范围仅限于 $\sim10^{11}$ 至 $10^{12}$ kg 之间,但我们的结果对于准确确定对应于中子星毁灭起始的实际临界黑洞质量至关重要。