原始黑洞探测重质中性夸克

原始黑洞（PBH）虽然仍构成可行的暗物质成分，但预计通过哈姆顿辐射蒸发。假设半经典近似在接近普朗克尺度时仍然成立，PBH预计在当前时刻蒸发完毕，若在早期宇宙中以约为 $10^{15}$ 克的初始质量产生，其最终阶段将释放大量粒子。这些“爆炸”黑洞将释放标准模型粒子的脉冲信号，若存在额外的自由度则亦将释放。我们探讨了重质中性夸克（HNL）混合与活性夸克混合物是否在最终蒸发阶段被发射的可能性。我们进行了多信使分析。我们计算了来自此类事件的活性夸克预期数目，包括HNL衰变贡献，假设不同混合参数情况下的贡献，这些信号可能在IceCube中被探测到。我们也估计了在HAWC期间预期的伽马射线事件数。通过结合两种信号，我们推断了活性-躲避性夸克混合以及躲避性夸克质量的灵敏度。我们发现，例如在 $U_{\tau 4}\neq 0$ 的情景下，对于HNL质量在0.1 - 1 GeV之间、且PBH在距离地球约为 $10^{-4}$ 秒处爆炸的情形，IceCube和HAWC可将当前约束提升几个数量级。