重访原初黑洞被中子星俘获的过程
高能天体物理现象
2020-10-08 v1
摘要
原初黑洞（PBH）通过早期宇宙中多种过程产生，可能充满星系晕，构成部分或全部暗物质。特别是，亚恒星质量的 PBH 可被恒星俘获，开始吞噬其物质，并最终将其转变为黑洞（BH），从而产生一种特殊新型恒星灾变事件。本文在最有利的 PBH 被中子星俘获情形下重访该过程。我们详述了俘获阶段、在星内沉降及 PBH 质量增长中的若干新特征，并阐明一些现象学后果。我们特别指出，在亚声速 regime 下，PBH 的阻力呈现为 Bondi 吸积形式。因此，中子星（NS）向恒星级 BH 最终转变的起始预期发生于 PBH 种子略微偏离中心的位置。我们还计算了与 PBH-恒星相互作用不同阶段相关的引力波能量损失与信号。特别是，与吸积阶段相关的辐射具有周期性，频率为几 kHz；在邻近银河系事件的罕见情形及轻 PBH 情况下，它可作为即将发生转变的预警。
引用
@article{arxiv.2006.16975,
title = {Revisiting primordial black holes capture into neutron stars},
author = {Yoann Génolini and Pasquale Serpico and Peter Tinyakov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.16975},
year = {2020}
}
备注
13 pages, 5 figures