由原始黑洞引起的 Sunyaev-Zel'dovich 各向异性
宇宙学与河外天体物理
2019-05-22 v2 高能天体物理现象
摘要
我们研究了原始黑洞（PBHs）在宇宙微波背景（CMB）温度涨落上引起的 Sunyaev-Zel'dovich（SZ）效应。吸积到 PBH 上的气体通过释放引力能量而升温。结果，PBH 附近的受热气体发射 UV 和 X 射线光子。这些光子可以电离并加热 PBH 周围的星系际介质（IGM）。假设这些发射光子的简单模型，我们计算了 PBH 周围 IGM 电离分数和温度的剖面。利用这些剖面，我们评估了 PBH 周围 IGM 气体产生的康普顿 参数。最后，我们在我们的模型中估计了由 PBH SZ 效应引起的 CMB 温度角功率谱。我们表明，由 PBH 引起的 SZ 温度各向异性在小尺度 上具有平坦的角功率谱，并可能在小于 Silk 尺度的尺度上主导原初温度谱。该平坦谱延伸到由 PBH 发射电离的区域尺度。我们还基于我们的结果讨论了小尺度 CMB 测量对 PBH 丰度的影响。
引用
@article{arxiv.1901.06809,
title = {Sunyaev-Zel'dovich anisotropy due to Primordial black holes},
author = {Katsuya T. Abe and Hiroyuki Tashiro and Toshiyuki Tanaka},
journal= {arXiv preprint arXiv:1901.06809},
year = {2019}
}
备注
8 pages, 4 figures, submitted to PRD