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利用 NANOGrav 11 年数据集对原始黑洞的脉冲星计时阵列限制

宇宙学与河外天体物理 2025-03-28 v4 广义相对论与量子宇宙学 高能物理 - 唯象学 高能物理 - 理论

摘要

LIGO/Virgo 对双黑洞并合的探测引起了人们对原始黑洞(PBHs)的兴趣,因为它们既可能是这些黑洞的前身,也是暗物质的引人注目的候选者。PBHs 在辐射主导时期增强的标量扰动重新进入视界后不久形成,这也将不可避免地诱导出引力波。搜寻此类标量诱导引力波(SIGWs)提供了一种探测 PBHs 的优雅方法。我们在北美纳赫兹引力波天文台(NANOGrav)11 年数据集中首次直接搜寻伴随 PBHs 形成而产生的 SIGWs 信号。未做出统计显著的探测,因此我们在 95%95\% 置信水平上对 PBHs 的丰度给出了严格的上限。特别地,在 [2×103,7×101]\Msun[2 \times 10^{-3}, 7\times 10^{-1}] \Msun 质量范围内,总暗物质质量中来自 PBHs 的部分应少于百万分之一。

关键词

引用

@article{arxiv.1910.12239,
  title  = {Pulsar Timing Array Constraints on Primordial Black Holes with NANOGrav 11-Year Data Set},
  author = {Zu-Cheng Chen and Chen Yuan and Qing-Guo Huang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1910.12239},
  year   = {2025}
}

备注

7 pages, 2 table, 2 figures; Typos and errors corrected; replaced by refined figures; version accepted for publication in PRL