原初黑洞对暗物质模型的影响
高能物理 - 唯象学
2020-11-25 v1 宇宙学与河外天体物理
广义相对论与量子宇宙学
摘要
我们研究了在可能存在第二种有充分动机的暗物质产生机制（如冻出、冻入或引力产生）的情境中，由原初黑洞（PBHs）的霍金蒸发产生暗物质所造成的影响。我们表明，PBHs 与替代性暗物质源之间的相互作用可对该各产生机制所需的暗物质丰度产生与模型无关的修正，这进而影响暗物质探测的前景。特别地，我们证明对于冻出机制，考虑冻出后 PBHs 的蒸发要求暗物质粒子的湮灭截面大于热暗物质的典型值。对于因与热浴耦合极弱而缺乏热化的机制，我们表明 PBHs 对暗物质丰度的贡献导致需要更弱的耦合。此外，我们表明当 PBHs 的大初始丰度引发早期物质主导时期时，仅靠 PBH 蒸发无法解释当今暗物质的全部丰度。在这种情况下，需要额外的产生机制，这与 PBHs 在辐射主导时期形成并蒸发的情形相反。
引用
@article{arxiv.2009.02424,
title = {The Effects of Primordial Black Holes on Dark Matter Models},
author = {Paolo Gondolo and Pearl Sandick and Barmak Shams Es Haghi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.02424},
year = {2020}
}
备注
16 pages, 2 figures