AMPM I. A Targeted Search for Asteroid Mass Primordial Black Hole Microlenses
Swinburne University of Technology(斯威本科技大学);ARC Centre of Excellence for Dark Matter Particle Physics(暗物质粒子物理卓越研究中心);Research School of Astronomy and Astrophysics Australian National University(澳大利亚国立大学天体与天体物理学研究学院);NSF NOIRLab National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory(美国国家光学红外天文研究实验室);Cerro Tololo Inter-American Observatory(塞罗托洛洛美洲际观测台)
本文提出了一项新的高频率恒星微透镜巡天AMPM,旨在对原初黑洞暗物质在小行星到行星质量范围内的约束进行研究,通过分析微透镜检测效率和二次微透镜效应,发现其最大灵敏度向月球质量黑洞范围转移,从而对银河系原初黑洞暗物质分布进行约束。
2026-05-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Impact of the Mass Spectrum of Lenses in Quasar Microlensing Studies. Constraints on a Mixed Population of Primordial Black Holes and Stars
我们表明,类星体微透镜放大率统计引起的人口的点微透镜分布根据质谱可以很好地近似由一个单一的质量,“单色”,人口。当空间分辨率(物理上由源的大小定义)与爱因斯坦半径相比很小时,单色粒子群的质量与质谱的几何平均值相匹配。否则,最佳拟合质量可能更大。考虑到退化的几何平均值,在原始黑洞和恒星混合分布的假设下解释类星体微透镜观测,使得存在大量的中等质量黑洞($\sim$ 100 $M_\odot$)不太可能,但在2- $σ$置信区间内,存在大量(占总质量的$\gtrsim 40\%$)亚恒星黑洞($\sim$ 0.01 $M_\odot$)。
2020-11-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Primordial Black Hole Dark Matter Simulations Using PopSyCLE
本文扩展 PopSyCLE 以模拟由原初黑洞构成的暗物质晕,并基于 OGLE-IV 与 Roman 巡天估算不同 f_DM 下的可探测微透镜事件数量。
2024-04-08 astro-ph.GA
Astrophysical uncertainties on stellar microlensing constraints on multi-Solar mass primordial black hole dark matter
最近,人们对多太阳质量的原始黑洞(PBH)作为暗物质(DM)候选者产生了兴趣。在这个质量范围内,存在着各种微透镜效应、动力学和吸积效应对多环芳烃丰度的限制。从表面上看,这些限制排除了多太阳质量的PBH,这些PBH构成了三角函数和扩展质量函数的所有DM。然而,恒星微透镜事件的发生率取决于麦哲伦云视线上致密天体的密度和速度分布。我们研究的依赖性的约束的本地暗物质密度和圆周速度,也考虑模型的速度分布随半径而变化。我们发现,最大的质量限制恒星微透镜可以改变一个数量级。特别是约束显着减弱,如果紧凑的对象的速度分散减少。这种变化不足以消除恒星微透镜和动力学约束之间的紧张关系。然而,这表明,在计算和比较约束时,考虑到天体物理学的不确定性至关重要。我们也证实了最近的发现,实际上增加了现实的,有限宽度的质量函数之间的紧张关系的约束。
2017-08-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constraints from microlensing experiments on clustered primordial black holes
最近有人提出大质量原始黑洞(PBH)可能构成所有的暗物质,这提供了一种新的结构形成方案,早期再电离和星系中心大质量黑洞的快速增长以及暗物质晕。该方案产生于原始功率谱中的宽峰,该功率谱给出PBH的空间聚集和扩展的质量分布。从所观察到的微透镜事件上的扩展的质量函数的约束已经得到解决。在这里,我们研究的影响,空间集群的微透镜约束。我们发现,边界可以放松相对较宽的质量分布,如果每个集群内的原始黑洞的数量通常超过一百。另一方面,即使它们来自星系团内的单个黑洞,由于在这样密集的星系团中黑洞的速度增强,来自CMB各向异性的边界也不那么严格。这样,在几个到十个太阳质量之间的窗口已经为PBH打开了组成全部暗物质的窗口。
2017-10-12 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Effect of clustering on primordial black hole microlensing constraints
恒星微透镜观测将致密天体暗物质严格限制在质量范围$(10^{-11} - 10^{3}) M_{\odot}$内。原始黑洞(PBH)形成集群,并且有人认为这些微透镜约束因此被削弱或逃避。对于最常见的研究PBH形成机制,崩溃的大高斯曲率扰动所产生的通货膨胀,集群是足够的扩展,PBH在他们作为单独的透镜。我们发现,如果集群的典型质量是足够大的,$ \gtrsim 10^{6} M_{\odot}$,那么事件持续时间的分布可以显着偏离所产生的平滑暗物质分布,特别是在最短的持续时间。因此,观测到的事件数量的概率分布是非泊松分布的,峰值在较低的值处,尾部延伸到大量事件。然而,对于由大的暴胀扰动坍缩形成的PBH,典型的星系团预计包含$\sim 10^{3}$ PBH。在这种情况下,除了长达十年的恒星微透镜巡天($M_{\rm PBH} \sim 10^{3} M_{\odot}$)探测到的最大质量的PBH外,集群的影响小得可以忽略不计。
2022-07-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
Microlensing constraints on primordial black holes with the Subaru/HSC Andromeda observation
原始黑洞(PBH)一直被认为是难以捉摸的暗物质(DM)的可行候选者。除了迄今尚未探索的质量窗口$M_{\rm PBH}=[10^{-14},10^{-9}]M_\odot$之外,使用许多天体物理观测来限制这种PBH的丰度。利用Subaru Hyper Suprime-Cam对仙女座星系(M31)进行了7小时的高密度(2 min采样率)观测,通过位于银河系晕区和M31晕区的PBH来寻找M31中恒星的微透镜效应。考虑到我们同时监测M31中的数千万颗恒星,如果这些光PBH占DM的很大一部分,我们预计会发现许多PBH DM场景的微透镜事件。然而,我们只确定了一个单一的候选事件,这转化为最严格的上限上的质量范围$M_{\rm PBH}\simeq [10^{-11}, 10^{-6}]M_\odot$的多溴联苯的丰度。
2018-10-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Primordial Black Hole stellar microlensing constraints: understanding their dependence on the density and velocity distributions
本文重新研究原初黑洞微引力透镜约束对暗物质密度和速度分布的依赖性,发现低质量PBH约束对分布依赖较弱,而中高质量PBH约束强烈依赖局域暗物质速度分布,强调准确计算该分布的重要性。
2025-03-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Microlensing constraints on clustered primordial black holes
通过引力波(GW)辐射发现的黑洞-双星合并重新开启了令人兴奋的可能性,即暗物质至少部分是由原始黑洞(PBH)组成的。然而,这种情况受到许多观测探测器的挑战,这些探测器在广泛的可行PBH质量范围内设定了相对PBH丰度的界限。在这些边界中,来自微透镜测量的边界导致质量范围从$\sim 10^{-10}$到几M $_{\odot}$的最强约束。这个范围的上半部分正好对应于质量窗口,在这个质量窗口内,由于早期宇宙中的QCD相变,PBH的形成应该得到促进,这使得微透镜探针特别重要。然而,有人认为,考虑到PBH在小尺度上不可避免的聚类可以显着放宽或完全消除这些界限。虽然已经详细研究了PBH聚集对GW事件率的影响,但尚未完全评估其对微透镜事件率的影响。在这封信中,我们解决这个问题,并表明,集群所产生的等曲率扰动,起源于PBH形成的高斯初始曲率扰动,不改变当前的微透镜约束,因为它们不够紧凑。
2022-01-26 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Microlensing of X-ray Pulsars: a Method to Detect Primordial Black Hole Dark Matter
质量从$10^{-16}$到$10^{-11}\,M_\odot$的原始黑洞(PBH)可能包含100%的暗物质。由于波和有限源尺寸效应的结合,传统的恒星微透镜不能探测这个质量范围。本文指出,具有较高光子能量和较小源尺寸的X射线谱线是实现该质量窗微透镜效应的良好候选源。在现有的X射线源中,小麦哲伦云X-1源因其视亮度和离地球较远而被认为是最佳的候选源。我们分析了RXTE望远镜对SMC X-1的现有观测数据(约10天),发现PBH作为100%的暗物质接近但尚未排除。未来通过具有更大有效面积的X射线望远镜(如AstroSat,Athena,Lynx和eXTP)对该源进行更长时间的观测可能会关闭PBH可以构成所有暗物质的最后一个质量窗口。
2019-06-17 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.IM
Microlensing Black Hole Shadows-II: Constraining Primordial Black Hole Dark Matter using the photon rings of M87 and Sgr A*
Louisiana State University(路易斯安那州立大学);National Tsing Hua University(国立清华大学);Institut d’Astrophysique de Paris (UMR7095: CNRS & UPMC- Sorbonne Universities)(巴黎天文台(UMR7095:法国国家科学研究中心及索邦大学));The Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学);University of Oxford(牛津大学);Konkuk University(建国大学)
通过分析M87和人马座A*的光子环,研究引力透镜效应对原初黑洞暗物质的约束,发现M87*能提供最强的约束。
2025-12-23 astro-ph.GA hep-ph
The signature of primordial black holes in the dark matter halos of galaxies
本文的目的是调查的索赔,在引力透镜类星体系统的透镜星系中的恒星总是可以解释观察到的类星体图像的微透镜。一个小样本的引力透镜类星体系统被选中的地方,类星体的图像似乎躺在边缘的恒星分布的透镜星系。与大多数类星体系统一样,所有单个类星体的图像都被观察到是微透镜的。透镜星系在类星体图像位置的表面亮度是从HST帧测量的,并转换为恒星表面质量密度。从类星体系统的透镜模型中获得了像点处光滑分布的暗物质的表面密度,并将其应用于恒星表面质量密度,从而给出了微透镜的光学深度。然后,这被用来评估透镜星系中的恒星可能对观察到的微透镜现象负责的概率。这些结果得到了类星体图像周围恒星场的微透镜模拟以及透镜模型中的会聚和剪切值的支持。总的来说,所有观测到的微透镜现象都是由恒星引起的概率约为0.0003。由表面亮度测量、质光比和暗物质晕的贡献引起的误差对这一结果没有显著影响。有人认为,最可能的微透镜候选者是原始的黑洞,无论是在透镜星系的暗物质晕,或更普遍地分布在视线的类星体。
2020-01-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
Euclid-Roman joint microlensing survey: early mass measurement, free floating planets and exomoons
正如开普勒任务对热系外行星所做的那样,ESA Euclid和NASA Roman任务有可能在我们对冷系外行星人口统计学的理解方面取得突破,包括未绑定或“自由浮动”行星(FFP)。在这项研究中,我们证明了这两个任务的互补性,并提出了两个联合调查,以更好地约束微透镜事件的质量和距离。我们首先证明,早期简短的欧几里德调查(7小时)的罗马微透镜领域将允许测量大部分事件的相对自行和透镜的大小。然后,我们研究了罗马和欧几里得的同时观测的潜力,使最短的微透镜事件的微透镜视差的测量。使用详细的模拟联合检测产量,我们表明,在一年内罗马欧几里德观测将至少比目前的地面测量灵敏一个数量级。根据FFP的确切分布,罗马-欧几里得联合运动应该在一年内检测到大约130个FFP事件,其中包括110个测量视差强烈限制FFP质量的事件,以及大约30个直接测量质量和距离的FFP事件。联合调查的能力,以完全打破微透镜质量距离速度简并的一个重要的事件子集提供了一个独特的机会,以验证明确的FFP假设或其他地方的丰度限制FFP之间的地球和木星的质量是两个数量级强于地面调查提供的。最后,我们研究了联合调查的能力,以加强检测和charcterization的exomoon,并发现它可能导致第一个exomoon的检测。
2022-02-18 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.IM
The impact of the free-floating planet (FFP) mass function on the event rate for the accurate microlensing parallax determination: application to Euclid and Roman parallax observation
本研究通过模拟Euclid和Roman的视差观测,分析了FFP质量函数对精确测定微透镜视差事件率的影响,发现事件率取决于FFP种群比例而非数量,且不同质量FFP的质量与距离估算概率较低,可通过高节奏观测提升。
2023-11-16 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.IM
Eppur non si trovano Vol. 3: Phoebe -- a Mirage of a Primordial Black Hole
Astronomical Observatory, University of Warsaw(华沙大学天文台)
重新分析DECam数据表明,大麦哲伦云中的恒星Phoebe并非由月球质量原初黑洞引起的微引力透镜事件,而是一颗普通变星,解决了与先前微引力透镜实验结果的矛盾。
2026-07-21 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Historic microlensing events in the euclid Galactic Bulge Survey
Università di Salerno(萨莱诺大学);Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli(意大利国家核物理研究所那不勒斯分部);Istituto Nazionale di Astrofisica - Osservatorio Astronomico di Capodimonte(意大利国家天体物理研究所卡波迪蒙特天文台);Università degli studi di Napoli Federico II(那不勒斯费德里科二世大学);Université Marie et Louis Pasteur, CNRS, Institut UTINAM UMR 6213(玛丽与路易·巴斯德大学,法国国家科学研究中心,UTINAM联合研究实验室);Greenhill Observatory & School of Natural Sciences, University of Tasmania(塔斯马尼亚大学格林山天文台与自然科学学院);Sorbonne Université, CNRS UMR 7095, Institut d’Astrophysique de Paris(索邦大学,法国国家科学研究中心,巴黎天体物理学研究所);Université Paris-Saclay, Université Paris Cité, CEA, CNRS, AIM(巴黎萨克雷大学,巴黎西岱大学,法国原子能和替代能源委员会,法国国家科学研究中心,天体物理信息与测量联合研究实验室)
基于OGLE、MOA和KMTNet数据,汇编了欧几里得巡天中截至2023年的7801个历史微引力透镜事件,通过重新建模和银河模型交叉验证估计相对自行,按分辨率概率排序,特别关注51个已知行星事件。
2026-06-24 astro-ph.EP astro-ph.GA
Eppur non si trovano Vol. 2: No Planetary-mass Primordial Black Holes toward the Andromeda Galaxy
Astronomical Observatory, University of Warsaw(华沙大学天文台)
研究重新分析了Subaru数据,发现Sugiyama等人发现的12个候选者中,有10个是RR型变星,1个是双星系统,1个未分类变星,无显著微透镜事件或行星质量原初黑洞证据。
2026-03-31 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Rogue worlds meet the dark side: revealing terrestrial-mass primordial black holes with the Nancy Grace Roman Space Telescope
本文提出利用Nancy Grace Roman太空望远镜观测微透镜事件持续时间的分布特征,以在自由漂浮行星背景中揭示隐藏的地球质量原初黑洞子群体,从而探测暗物质比例并确定现有超短时标微透镜事件的起源。
2023-11-01 astro-ph.CO astro-ph.EP astro-ph.GA
Do Primordial Black Hole Clusters Survive the Galaxy? Collisional Disruption and Microlensing Implications
Astro Space Center of P.N. Lebedev Physical Institute(P.N.列别捷夫物理研究所天文空间中心)
研究银河系晕中原初黑洞团簇的碰撞破坏,结合多种模拟方法,得出不同质量团簇的碰撞率及幸存质量分数,发现团簇 - 团簇破坏显著,微引力透镜调查需考虑径向变化的平滑分数。
2026-07-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
A critical analysis of the recent OGLE limits on stellar mass primordial black holes in the halo of the Milky Way
Institute for Astronomy (IfA), University of Edinburgh(爱丁堡大学天文研究所);Instituto de Física Teórica UAM/CSIC, Universidad Autónoma de Madrid(马德里自治大学理论物理研究所)
本文针对OGLE合作组宣称排除银河系晕存在恒星质量原初黑洞的结论,分析其与MACHO巡天结果分歧的来源,指出OGLE观测无法对该类原初黑洞形成有效约束。
2025-09-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Probability of simultaneous parallax detection for free-floating planet microlensing events near Galactic Centre
通过对Euclid、WFIRST和LSST同时视差观测的模拟,确定了自由浮动行星(FFP)微透镜事件的事件率和质量估计效率。从贝桑松银河系模型到$(l, b)=(1^{\circ},-1.^{\circ}75)$的恒星星族被应用到我们的3D微透镜模型中,并对以下每种FFP透镜质量模拟了30,000个视差观测:彗星质量,海王星质量和地球质量,假设每颗恒星有一个FFP。模拟了星际尘埃、未分辨的恒星背景、邻近恒星的混合。考虑有限源效应的信噪比限制决定了事件的可探测性。欧几里德-WFIRST组合产生30.7千万亿质量FFPs在两个30天期间,每年的视差观测。对于地球质量的行星,视差事件率降低到3.9 FFP。从视差光曲线的质量估计允许FFP质量的恢复到20-26%的情况下的2倍内。欧几里德-LSST的组合产生了34.5个彗星质量的FFP,在同一时期下降到0.5个地球质量的FFP,在20-40%的情况下,质量恢复到2倍以内。事件率将通过未知FFP丰度进行归一化,以恢复预期检测的数量。
2020-03-10 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.IM
XV International Conference on Gravitational Microlensing: Conference Book
微透镜是一种成熟和成熟的工具,用于研究广泛的天体物理学问题,从暗物质搜索到探测新的太阳系外质量非常低的行星,一直到地球大小。本卷收集了2011年1月20日至22日在萨勒诺大学举行的第15届微透镜会议的扩展格式摘要(smc2011.physics.unisa.it)。这些主题包括:目前的调查状况、行星事件、暗物质搜索、宇宙微透镜、理论研究和未来展望,特别是讨论微透镜搜索系外行星在即将进行的空间飞行任务、WFIRST和EUCLID中可能发挥的作用。
2011-02-02 astro-ph.CO astro-ph.EP astro-ph.GA
Primordial black holes in the main lensing galaxy of FBQ 0951+2635
本文利用FBQ 0951+2635主透镜星系16年微引力透镜光变,比较90种物理情景,约束原初黑洞质量比例及其质量尺度。
2025-09-02 astro-ph.GA
Astrometric Microlensing of Primordial Black Holes with Gaia
本文提出新的天体测量微引力透镜概率计算方法,结合Gaia eDR3星表预测原初黑洞透镜事件率与可观测量分布,发现Gaia可探测0.4至5×10^7倍太阳质量的原初黑洞,并在约10倍太阳质量处灵敏度最高,有望排除LIGO/Virgo引力波信号的原初黑洞起源。
2023-04-24 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Primordial Intermediate Mass Black Holes as Dark Matter
在暗物质成分的粒子理论候选者中。轴子和WIMP是最受欢迎的。在这次演讲中,我们讨论这些,然后集中在我们首选的天体物理候选人,原始中间质量黑洞的首字母缩写为$DM=PIMBHs$。最早的实验确认可能来自2020年代中期LSST 8米望远镜的麦哲伦云微透镜,或者可能是几年前的2021年,使用LLNL较小的Blanco 4米望远镜的DECam数据进行的工作。
2020-04-21 astro-ph.GA hep-ph
Fast Multipole Method for Gravitational Lensing. Application to High Magnification Quasar Microlensing
介绍了利用快速多极子方法(FMM)加速引力透镜射线追迹计算的方法。当涉及大量偏转器$N_*$时,该方法允许非常快速地计算射线偏转,同时保持对误差的严格控制。特别是,我们应用这种方法,结合逆多边形映射技术(IPM),类星体微透镜产生微透镜放大倍率地图非常高的工作量(高放大倍率,大尺寸和/或高分辨率),需要非常大量的偏转器。使用FMM-IPM,计算时间可以相对于标准逆向射线拍摄减少因子$\sim 10^5$,使得在个人计算机上使用该算法与在GPU上使用标准IRS相当。我们还提供了一个灵活的Web界面,便于使用FMM-IPM \footnote{http://gloton.ugr.es/microlensing/}计算微透镜放大率图。我们通过将这种新方法应用于一些具有挑战性的有趣的天体物理场景,包括聚集的原始黑洞,或靠近星系团巨大弧的极度放大的恒星,来验证这种新方法的威力。我们还展示了FMM的性能/使用计算射线偏转晕产生的宇宙学模拟组成的大量($N\gtrsim 10^7$)的元素。
2022-11-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
Gravitational Microlensing Event Statistics for the Zwicky Transient Facility
微透镜巡天已经发现了数千个事件,几乎所有的事件都是在银河系凸起或朝向麦哲伦云发现的。Zwicky Transient Facility(ZTF)虽然不是设计用于微透镜运动,但它是一种光学时域调查,每隔几个晚上观察整个北方天空,包括银河平面。ZTF在g波段和r波段观测$\sim10^9$星,对观测到的微透镜星群有重要贡献。我们预测ZTF将在银河平面$10^\circ$纬度范围内观测三年内的$\sim$ 1100微透镜事件,$\sim$ 500事件在外星系($\ell \geq 10^\circ$)。通过组合每三次ZTF曝光,该产量增加到$\sim$ 1400($\sim$ 800)个事件,如果ZTF观察总共五年,则增加到$\sim$ 1800($\sim$ 900)个事件,如果使用后处理图像叠加进行五年调查,则增加到$\sim$ 2400($\sim$ 1300)个事件。利用微透镜模拟软件PopSyCLE,我们比较了银河系核球和外星系的微透镜种群。我们还对微透镜事件ZTF18abhxjmj进行了分析,以演示如何在事件建模中利用这些群体统计数据。ZTF将通过光度微透镜来约束银河系结构、恒星星族和原始黑洞。
2020-06-09 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
The density profile of Milky Way dark matter halo constrained from the OGLE microlensing sky map
本研究利用OGLE微引力透镜天图数据,结合暗物质晕核/尖点轮廓与MDMS占比建模,在68%置信度下探测到银晕中心282秒差距的核,并可同时约束MDMS占比与核尺寸且无强简并。
2024-12-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Finding lensed direct-collapse black holes and supermassive primordial stars
直接坍缩黑洞(DCBH)可能是第一类类星体的种子,其中超过200个现在已经在$z > 6$被探测到。詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)可以在$z \lesssim 20$的近红外(NIR)波段探测到DCBH,并在原始类星体的最早阶段探测它们的演化,但只能在狭窄的区域内探测,可能无法捕捉到其中的许多类星体。欧几里德和南希·格雷斯·罗曼巡天望远镜(Nancy Grace Roman Survey Telescope)的宽视场近红外巡天将包含更多的DCBH,但由于它们的灵敏度较低,只能在$z \lesssim 6 - 8$直接探测到它们。然而,他们的大型调查区域将覆盖数千个星系团和大质量星系,这些星系可能会通过引力吸收DCBH的流量,使它们超过目前的欧几里得和欧几里得探测极限,并揭示更多的星系。在这里,我们估计的最小数密度的强透镜DCBH和超大质量的原始恒星所需的检测在调查中的欧几里得,JWST在$z \lesssim 20$。我们发现,对于合理估计的主机晕数,Euclid和JWST可能会在$z = 7 - 20$发现数百个强透镜DCBH。在$z \lesssim 10$位置,JWST将探测到最多的天体,而在更高的红移位置,JWST将探测到最多的天体。透镜状的超大质量原始恒星也可能被发现,但数量较少,因为它们的寿命很短。
2022-05-31 astro-ph.CO astro-ph.GA
Limits on planetary-mass primordial black holes from the OGLE high-cadence survey of the Magellanic Clouds
利用OGLE对麦哲伦云的高节奏巡天未发现短时标微引力透镜事件,从而将行星质量原初黑洞在暗物质中的占比限制在1%以内,排除了银河系核球短时标事件的原初黑洞起源。
2024-11-12 astro-ph.CO astro-ph.EP astro-ph.GA
A New Probe of Dark Matter and High-Energy Universe Using Microlensing
我们提出了超紧迷你晕作为一种新型的大质量致密晕天体(AMO)的存在,并提出了一个观测测试来发现它们。这些新的MACHO是对高能宇宙中暗物质和物理性质的有力探索。在相变时产生的非高斯能量密度波动(例如,QCD)或暴胀子势中的特征,如果它们的振幅δ> 30%,则可以触发原初黑洞(PBH)的形成。我们发现,PBH积累随着时间的推移,一个足够大的和紧凑的minihalo能够修改或主导其微透镜放大率光变曲线。振幅为0.03% < delta < 30%的扰动太小,不足以形成PBH,但仍然可以引发超致密小晕的生长。因此,超致密小晕作为MACHO的可能性大于PBH。此外,根据它们的质量,它们可能是第一颗PopIII恒星的形成地点。超紧凑的迷你晕和PBH产生微透镜光变曲线,如果在放大事件的峰值之后足够长的时间内获得高质量的光度数据,则可以将其与“点状”物体区分开来。这使得它们能够在麦哲伦星云和银河系凸起的恒星透镜“背景”下被探测到。
2009-08-07 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Disentangling the Black Hole Mass Spectrum with Photometric Microlensing Surveys
本文提出联合透镜族群模型的贝叶斯概率分类框架,用于破解测光微透镜事件的透镜类型简并,并在模拟巡天中约束原初黑洞丰度及黑洞质量谱。
2023-10-05 astro-ph.GA astro-ph.IM
Microlensing of dark matter models in the Milky Way
Jishou University(吉首大学)
研究利用OGLE数据探讨原初黑洞作为暗物质候选者的约束,发现超短时间尺度事件可能由PBH解释,且Burkert剖面下的约束比NFW剖面更宽松。
2025-10-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Testing Stochastic Gravitational Wave Signals from Primordial Black Holes with Optical Telescopes
原始黑洞(PBH)可以构成暗物质(DM)的主要部分,如果PBH居住在目前不受约束的“月球下”质量范围。由暴胀过程中产生的标量扰动引起的PBH在一类模型中自然会以很宽的频谱出现。由此产生的随机引力波(GW)的背景产生的PBH生产可以解释最近报道的北美纳赫兹天文台的引力波(NANOGrav)脉冲星定时阵列数据信号,并将在未来的GW观测的干涉仪型实验,如激光干涉仪空间天线(LISA)进行测试。我们表明,广泛的质量功能,这样的PBH DM已经被探测斯巴鲁超Suprime-Cam(HSC)微透镜数据,是一致的检测到的候选事件。即将进行的HSC观测将能够提供对源自此类PBH DM生产情景的随机GW信号的独立确定性测试。
2021-01-27 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Angular Momentum of Dark Matter Black Holes
可能构成所有暗物质的假定黑洞由克尔度规描述,只有两个参数,质量M和角动量J。尽管如此,J在理解以前缺乏检测,特别是CMB失真方面确实发挥了核心作用。我们解释了为什么以前来自缺乏CMB失真的界限是太强的原始黑洞与J非零。几乎没有一个暗物质黑洞可以来自恒星坍缩,几乎所有的都是原始的,以避免过度的CMB扭曲。
2016-08-20 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Eppur non si trovano: Comments on the Primordial Black Hole Limits in the Galactic Halo
Astronomical Observatory, University of Warsaw(华沙大学天文台);University of Warwick(华威大学);Villanova University(维拉诺瓦大学)
该文对近期关于银河系暗物质晕中原始黑洞限制的争议进行评论,指出对方的质疑存在科学错误,并强调尽管进行了广泛搜索,相关天体仍未被发现。
2025-10-22 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Testing Primordial Black Hole Dark Matter with ALMA Observations of the Gravitational Lens B1422+231
我们研究了四倍像强引力透镜B1422+231中的通量密度比异常,并考虑$10-10^3M_{\odot}$原始黑洞(PBH)作为潜在的暗物质成分的贡献。我们描述了首次使用阿塔卡玛大型毫米波阵列(ALMA)在毫米波段测量B1422+231的通量密度比。这填补了一个重要的多波长的差距,在我们的知识,这一关键的透镜系统。在233 GHz的类星体的通量密度主要由同步辐射和源的大小估计为66.9 pc。在233 GHz观测到的通量密度比与射电、中红外和光学波段的测量结果相似,这不能用透镜星系的简单光滑质量模型来解释。我们研究的概率的磁通密度比异常所产生的PBH微透镜使用光线追迹模拟。模拟考虑的情况下,10%和50%的暗物质的$10-10^3M_{\odot}$ PBH与幂律质量函数。我们的分析表明,B1422+231的异常通量密度比可以用透镜模型来解释,其中暗物质的很大一部分是PBH。这项研究表明,新的约束PBH暗物质使用ALMA观测多重成像强引力透镜的潜力。
2022-10-29 astro-ph.CO astro-ph.GA
Detecting the gravitational wave background from primordial black hole dark matter
高级LIGO/VIRGO引力波探测后推断的黑洞合并率和相对较高的祖先质量与由大质量原始黑洞(PBH)组成的暗物质模型一致。PBH双星发射的引力波频率范围很广,未来的空间干涉仪(LISA)和脉冲星定时阵列(PTA)将对其进行探测。考虑到双星的初始偏心率、PBH速度、质量分布和成团等因素,计算了PBH暗物质的随机引力波背景振幅。它允许通过LISA空间干涉仪进行探测,也可能通过SKA射电望远镜的PTA进行探测。有趣的是,人们可以通过特定的频率依赖性将这种背景与非原始的大质量双星区分开来,这是由PBH捕获形成的双星的最大碰撞参量引起的,取决于PBH的速度分布和它们的聚集特性。此外,我们还发现,与单色谱相比,引力波谱随着PBH质量分布宽度的增大而增大。目前的PTA限制已经排除了广泛的质量PBH模型,覆盖超过三十年的群众,但由于集群规避微透镜和CMB的限制。
2018-05-29 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
G objects as Primordial Black Hole-Neutron Star Remnants: Population Modeling and Multi-Wavelength Observables
California State University Long Beach(加州州立大学长滩分校);University of California Santa Cruz(加州大学圣克鲁兹分校)
本文研究G对象可能为中子星被原初黑洞捕获后形成的低质量黑洞残骸,通过建模揭示其与中子星人口、暗物质密度分布的关系,并提出多波段观测特征以区分该假说与恒星包层模型。
2026-04-29 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
A new direction for dark matter research: intermediate mass compact halo objects
由于未能找到基本粒子可能构成暗物质的证据,人们不禁想到,暗物质可能由大质量致密天体(MACHO)组成。特别是,最近有人认为质量大于15个太阳质量的MACHO可能是在大爆炸开始时大量产生的。虽然各种各样的天体物理签名原始MACHO质量在这个范围内已在文献中讨论,我们赞成的战略,利用我们的星系外的恒星引力微透镜的潜力,直接检测MACHO的存在在我们的星系晕。我们指出,地球的运动对微透镜增亮曲线的形状的影响提供了一个有希望的方法来确认在未来几年的过程中,暗物质由MACHO。
2016-11-03 astro-ph.GA gr-qc hep-ph
Microlensing optical depth, event rate, and limits on compact objects in dark matter based on 20 yr of OGLE observations of the Small Magellanic Cloud
本研究利用OGLE近20年小麦哲伦云测光数据搜索长时标微引力透镜事件,测得相关光深与事件率,未发现1年以上长时标事件,结合大麦哲伦云观测结果,排除了特定质量范围原初黑洞等致密天体作为暗物质主要组分的可能。
2025-10-22 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Theory of Dark Matter
本文讨论了星系晕中的暗物质是原始中等质量黑洞的假设。轴子和WIMPs的状态进行了讨论,是用于检测PIMBHs的方法,重点是微透镜。角动量J的PIMBHs在他们逃脱以前的检测的作用被认为是。
2017-05-10 astro-ph.GA gr-qc hep-ph
Gaia's faintest stars
本文报告了利用盖亚档案搜寻原初黑洞的研究,尽管本地暗物质密度高但未获成功,并指出鲁宾望远镜的微引力透镜观测是未来打开原初黑洞探测窗口的关键工具。
2025-05-03 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR