原初黑洞：最终蒸发的观测特征
高能天体物理现象
2016-04-27 v3
摘要
许多早期宇宙理论预测原初黑洞（PBH）的产生。PBH 的质量可以从普朗克质量到 10⁵ 太阳质量或更高，具体取决于形成时宇宙的大小。黑洞（BH）具有与其质量成反比的霍金温度。因此，一个足够小的 BH 将准热地辐射粒子，辐射速率不断增加，因为辐射降低了其质量并提高了其温度。这一蒸发阶段的最后时刻应该是剧烈的，其描述依赖于粒子物理模型。在这项工作中，我们使用标准模型并结合最新的大型强子对撞机（LHC）结果，研究了 BH 蒸发的最后几秒，并为瞬时发射谱提供了新的参数化。我们首次计算了 GeV/TeV 能区中能量依赖的 PBH 爆发光变曲线。此外，我们探索了 PBH 爆发搜索方法和潜在的观测 PBH 爆发特征。我们在 PBH 爆发光变曲线中发现了一个独特的特征，可能被 GeV/TeV 伽马射线天文台（如高海拔水切伦科夫（HAWC）天文台）探测到。也讨论了超出标准模型的理论对 PBH 爆发观测特征的影响，包括瞬时光子探测率对 5–10 TeV 范围内 squark 阈值的潜在敏感性。
引用
@article{arxiv.1510.04372,
title = {Primordial Black Holes: Observational Characteristics of The Final Evaporation},
author = {T. N. Ukwatta and D. R. Stump and J. T. Linnemann and J. H. MacGibbon and S. S. Marinelli and T. Yapici and K. Tollefson},
journal= {arXiv preprint arXiv:1510.04372},
year = {2016}
}
备注
Accepted to Astroparticle Physics Journal (71 Pages, 22 Figures)