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原始黑洞暗物质的七条线索

宇宙学与河外天体物理 2018-05-30 v2 星系天体物理 广义相对论与量子宇宙学 高能物理 - 理论

摘要

七项观测指向原始黑洞(PBH)的存在,其构成宇宙中全部或重要比例的暗物质:Advanced LIGO/VIRGO 探测到的黑洞的质量与自旋、对遥远类星体及 M31 中恒星的微引力透镜事件探测、对半径小于 15 秒差距的超暗矮卫星星系的未探测、核球星系暗物质分布的证据、X 射线与红外宇宙背景间的相关性,以及宇宙历史极早期超大质量黑洞的存在。其中部分线索为新近辨识,且它们全都奇妙地与由 LIGO 事件重建的宽 PBH 质量分布相容,该分布峰值位于 PBH 质量 mPBH3Mm_{\rm PBH} \approx 3 M_\odot 并通过所有其他对 PBH 丰度的限制。PBH 暗物质亦提供一种新机制以解释矮星系的质量-光度比,包括近期对不被暗物质主导的弥散星系的探测。最后我们推测,LIGO 探测事件的 0.1% 至 1% 将涉及质量低于钱德拉塞卡质量的 PBH,这将明确证明 PBH 的存在。

关键词

引用

@article{arxiv.1711.10458,
  title  = {Seven Hints for Primordial Black Hole Dark Matter},
  author = {Sebastien Clesse and Juan García-Bellido},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1711.10458},
  year   = {2018}
}

备注

12 pages, 3 figures, appendix added