原初黑洞暗物质的极大密度质量函数

引力波天文学的出现重新点燃了对作为暗物质候选者的原初黑洞（PBH）的兴趣。由于存在许多针对不同质量的 PBH 密度的不同观测探测，对 PBH 模型的限制依赖于 PBH 质量函数的泛函形式。这使得关于当前数据所允许的质量函数、特别是关于 PBH 最大总密度的笼统结论变得复杂。数值研究表明，某些形式的扩展质量函数比单色质量函数面临更紧的限制，但并未排除存在某种限制得以放松的泛函形式。我们使用解析论证表明，在所有限制下使 PBH 中物质密度占比最大化的质量函数，是单色质量函数的有限线性组合。我们针对不同当前限制的组合显式计算了 PBH 中暗物质的最大占比，允许质量函数完全自由。我们的框架阐明了最大 PBH 密度对观测限制形式的依赖，并讨论了当前与未来限制对 PBH 暗物质范式可行性的含义。