原始黑洞的合并率

原始黑洞（PBH）二进制 的合并率可用于理解通过引力波（GWs）探测到的合并黑洞二进制 族群的来源，也可约束 PBH 对暗能量的可能贡献。在已有文献中，PBH 合并率假设 binary 在整个生命周期内保持孤立（即不受扰动），仅通过引力波辐射演化。然而，如果某些或全部暗能量由 PBH 组成，那么随着宇宙结构的发展，PBH binary 和单体 PBH 将进入暗能量 halo 中。在这些 halo 中，PBH binary 与其环境的相互作用显著影响其轨道特性的后续演化。本文提出了数值框架，通过组合 halo 外孤立 binary 的演化与 halo 内 binary 的动力学，准确计算总 PBH 合并率。我们发现，孤立 binary 通道在低红移处被抑制，halo 中的动力学相互作用随时间重塑合并率演化，加速部分合并。在红移 $\lesssim 2$ 时，总合并率比假设所有 PBH binary 直至合并不受扰动的计算结果高出约 50%。我们的模拟提供了 PBH 合并率的确定性计算，这些结果目前正在被探测并受制于引力波观测。我们在 Zenodo 上公开这些合并率数据。