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未来 CMB 各向异性探测对原初黑洞的前景

宇宙学与河外天体物理 2021-06-08 v2 高能物理 - 唯象学

摘要

原初黑洞(PBH)以霍金辐射形式注入的级联粒子可能通过电离和加热星系际介质而改变宇宙复合历史,从而导致宇宙微波背景(CMB)各向异性谱的改变。在本文中,我们研究了若干未来 CMB 实验在限制分布于 1015101710^{15}\sim10^{17} g 质量窗口内 PBH 丰度方面的预期灵敏度,涉及四种质量函数:单色、对数正态、幂律和临界坍缩模型。我们的结果表明,未来实验如 CMB-S4 和 PICO 可将当前 Planck 界限改善约两个数量级。当前 CMB 数据所允许的所有 PBH 参数空间区域,包括质量重于 4×10164 \times 10^{16} 克的单色分布 PBH,均可被即将到来的任务以高显著性排除。

关键词

引用

@article{arxiv.2011.12244,
  title  = {Prospects of Future CMB Anisotropy Probes for Primordial Black Holes},
  author = {Junsong Cang and Yu Gao and Yinzhe Ma},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2011.12244},
  year   = {2021}
}

备注

JCAP accepted version, references added, some minor typos corrected. 19 pages, 4 figures, 2 tables