重访小行星质量原始黑洞作为暗物质候选者的约束

作为唯一不引入存活至今的新粒子、却可解释暗物质的候选者，原始黑洞（PBHs）近来受到越来越多的关注。迄今，各类观测已强烈约束了 PBHs 的大部分质量区间，仅留下 PBHs 可构成相当比例暗物质的小窗口。此处我们重访小行星质量窗口的 PBH 约束，即质量范围 $3.5\times 10^{-17}M_\odot < m_{\mathrm{PBH}} < 4\times 10^{-12}M_\odot$。我们重访三类约束。（1）对于光学微引力透镜，我们分析有限源尺寸与衍射效应，并讨论事件率、$m_{\mathrm{PBH}}$ 与事件持续时间之间的标度关系。我们认为将现有光学微引力透镜约束推至低得多的 $m_{\mathrm{PBH}}$ 将十分困难。（2）对于恒星对 PBHs 的动力学俘获，我们基于相空间论证导出关于俘获率的普遍结果。我们认为恒星的存活并不约束 PBHs，但被俘获 PBHs 对恒星的破坏应当发生，且若我们能弄清该过程的观测特征，小行星质量 PBH 假说便可受约束。（3）对于穿过白矮星却未被引力俘获、但产生激波点燃碳聚变的 PBHs 对白矮星的破坏，我们进行 1+1D 流体力学模拟以探究激波后温度与相关时标，再次发现该约束无效。总之，我们发现小行星质量窗口仍敞开，允许 PBHs 解释全部暗物质。