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质量比调制初始聚类作用下的原始黑洞:合并抑制与投射约束

宇宙学与河外天体物理 2025-12-16 v4

摘要

我们对预期的局部原始黑洞(PBH)计数 N(y)N(y) 进行了修改,该计数通常出现在早期PBH二体合并速率抑制的情境中。我们利用近期在小尺度PBH聚类方面的结果,构建 N(y)N(y) 以考虑二体质量比 qq 的变化。随后我们检讨这一变化对来自模拟的爱因斯坦探测器(ET)和 LISA 合并的投射约束的影响。我们的结果表明,对于广泛分布的质量分布,q1q \gg 1 的二体合并抑制显著减弱。这导致偏好较轻平均质量的二体分布具有增强的合并速率。这一变化最明显地体现在来自可解析合并通道所导出的约束窗口低质量端的延伸,尽管该结果也体现在随机引力波背景(SGWB)约束中。我们的结果表明,原始PBH聚类的假设可以在远低于原预期的丰度和质量范围内进行测试。不过需注意的是,我们仅考虑了两体合并通道;对更广泛质量分布情景的深入分析需要研究三体合并通道中涉及的动力学,这我们将在后续工作中展开。

关键词

引用

@article{arxiv.2506.06648,
  title  = {Primordial black holes with mass ratio-modulated initial clustering: merger suppression and projected constraints},
  author = {Gabriel Luis Dizon},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2506.06648},
  year   = {2025}
}

备注

12 pages, 5 figures