外流对原初黑洞吸积产生的宇宙微波背景限制的影响
宇宙学与河外天体物理
2022-12-21 v1 高能天体物理现象
广义相对论与量子宇宙学
摘要
如果原初黑洞（PBHs）存在于自然界中，它们将不可避免地吸积其周围的重子物质。反过来，随之产生的高能辐射发射可能会影响宇宙的热历史，其程度可以通过一系列宇宙学观测探针（如宇宙微波背景（CMB）各向异性）进行探测。然而，我们对PBH吸积和辐射发射过程的理解仍处于初级阶段，巨大的理论不确定性影响着对PBH丰度的限制结果。基于最前沿的文献，本工作通过考虑外流的贡献，向建立更真实的PBH吸积图景迈出了一步。具体而言，我们在存在和不存在机械反馈以及由外流引起的非热辐射的情况下，针对不同的吸积几何结构、电离模型和质量分布，推导了基于CMB的对PBH丰度的限制。结果表明，这种外流的存在引入了一个额外的不确定性层面，在给出对PBH丰度的宇宙学限制时必须加以考虑，这在LIGO-Virgo-KAGRA观测窗口内尤其具有重要影响。
引用
@article{arxiv.2210.14934,
title = {The effect of outflows on CMB bounds from Primordial Black Hole accretion},
author = {Lorenzo Piga and Matteo Lucca and Nicola Bellomo and Valentì Bosch-Ramon and Sabino Matarrese and Alvise Raccanelli and Licia Verde},
journal= {arXiv preprint arXiv:2210.14934},
year = {2022}
}
备注
34 pages, 8 figures