Accretion onto black holes inside neutron stars with piecewise-polytropic equations of state: analytic and numerical treatments
我们考虑球对称吸积到一个小的，可能是原始的，黑洞居住在一个中子星的中心由冷核物质状态方程（EOS）。我们推广的相对论邦迪解决方案，近似分段多面体，从而获得稳态物质的配置文件和吸积率的解析表达式。我们将这些速率与随时间变化的广义相对论流体动力学模拟弛豫后发现的速率进行了比较，并找到了很好的一致性。我们考虑了几个不同的候选EOS，中子星的质量和中心密度，发现吸积率变化不大，导致吸积率主要取决于黑洞的质量，只有微弱的中子星的属性。
2021-12-07 astro-ph.HE gr-qc
Very extreme mass-ratio bursts in the Galaxy and neighbouring galaxies in relation to space-borne detectors
最近的两篇论文\citep{xmri1, xmri2}揭示了在我们的银河系中存在由褐矮星和银河系中心的超大质量黑洞组成的极端质量比的螺旋。这些论文中估计的事件率对于未来的星载探测器是非常可观的。此外，在吸气轨道的形成过程中，还存在着倾伏事件。本文计算了致密天体（褐矮星、原始黑洞等）的引力波。落入或被中心的超大质量黑洞分散。我们发现，对于星载探测器的信噪比，这些突发是相当高的。Galaxy的事件发生率估计为$\sim$ $0.01 {\rm{yr}^{-1}}$。如果我们幸运的话，这种极端质量比的爆发将提供一个独特的机会来揭示最近的超大质量黑洞和核动力学。事件发生率可以高达4 $\sim$ 8 ${\rm yr^{-1}}$/10 Mpc，因为信号足够强，可以通过星载探测器进行观测，我们有很好的机会能够探测邻近黑洞的性质。
2020-10-21 astro-ph.HE gr-qc
Primordial black holes captured by neutron stars: simulations in general relativity
本研究开展广义相对论自洽数值模拟，开发新数值技术，探究不同质量原初黑洞被中子星捕获的过程，明确小质量黑洞下中子星的稳定性及大质量黑洞的吸积坍缩演化，补充了点质量近似下的相关研究。
2024-05-16 astro-ph.HE gr-qc
Black hole binary mergers in dense star clusters: the importance of primordial binaries
本文通过理论论证和N体模拟，研究了致密星团中原初双星演化形成的双星黑洞（BBH），发现低逃逸速度下原初双星是BBH并合的主导来源，高逃逸速度下动力学作用及双星-双星相互作用则显著影响BBH的演化与并合总数。
2023-11-18 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Extreme Dark Matter Tests with Extreme Mass Ratio Inspirals
未来的空间激光干涉测量实验，如LISA，预计将探测到$\cal O$（100- 1000）恒星质量的致密物体（例如，黑洞，中子星）落入星系中心的大质量黑洞，即所谓的极端质量比螺旋（EMRI）。如果暗物质由于大质量黑洞的增长而形成“尖峰”，它将对吸入的物体产生引力拖曳，改变其轨道和引力波信号。我们发现，即使是一个单一的暗物质尖峰从EMRI的检测将严重限制几个流行的暗物质的候选人，如超轻玻色子，千电子伏费米子，兆电子伏-TeV的自湮灭暗物质，亚太阳质量的原始黑洞，因为这些候选人将通过各种机制扁平的尖峰。因此，未来的空间引力波实验可能对暗物质的粒子识别产生重大影响。
2019-06-27 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
The Merger Rate of Primordial Black Holes
Oakland University（奥克兰大学）
本文提出数值框架计算原初黑洞并合率，发现晕内相互作用使并合率在低红移时提高约50%。
2025-12-13 astro-ph.HE
Orbital motion of primordial black holes crossing Solar-type stars
本研究探讨被类太阳恒星捕获的低质量原初黑洞的轨道特性，发现恒星内部质量分布的影响会使PBH轨道呈现开放或闭合等多种形态，为理解暗物质候选体与恒星的相互作用提供了理论参考。
2024-05-13 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
The split majoron model confronts the NANOGrav signal and cosmological tensions
本文重新审视分裂majoron模型，通过两次一阶相变产生引力波背景解释NANOGrav信号，并利用额外辐射和中微子相互作用缓解宇宙学张力。
2024-07-30 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
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
Testing scenarios of primordial black holes being the seeds of supermassive black holes by ultracompact minihalos and CMB $μ$-distortions
超大质量黑洞和中等质量黑洞被认为存在于宇宙中。对于它们的起源，没有确定的天体物理学解释，文献中考虑到这些大质量黑洞（MBH）可能是原始黑洞（PBH），黑洞是在早期宇宙（远早于物质辐射平等）由于原始超密度的直接坍缩而形成的。本文旨在讨论排除PBH情景作为MBH起源的可能性。我们首先重新审视的限制PBH从CMB失真的种子密度扰动的原因。通过采用最近的种子密度扰动源的CMB失真的计算和更强的约束CMB失真设置的COBE/FIRAS实验中使用的文献中，我们发现，在质量范围$6\times 10^4~M_\odot \sim 5 \times 10^{13}~M_\odot$的PBH被排除在外。由于PBH轻于$6 \times 10^4~M_\odot$不排除从非观测的CMB失真，我们提出了一种新的方法，可以潜在地排除较小的PBH以及。基于观察到的大密度扰动所需的创建PBH也导致大量生产的超紧凑迷你晕（UCMH），紧凑的暗物质晕形成在周围的重组，我们表明，弱相互作用的大质量粒子（WIMPs）作为暗物质有效地湮灭内UCMH产生宇宙射线远远超过所观察到的流量。我们的边界严格限制了WIMP粒子物理模型与PBH方案的相容性，作为MBH的解释。
2014-10-16 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
NANOGrav signal from axion inflation
本研究提出轴子暴胀中的陈-西蒙斯耦合可产生宇称破缺引力波，能补充解释NANOGrav观测到的纳赫兹引力波超出量，且该信号可通过未来干涉仪与其他新物理信号区分。
2023-12-15 astro-ph.HE hep-ph hep-th
Revisiting Primordial Black Hole Capture by Neutron Stars
本文采用真实中子星内部结构改进PBH捕获能量损失与坍缩计算，证明银心高速弥散使PBH捕获不能解释脉冲星缺失，且Sgr A*附近老中子星可约束亚太阳质量PBH丰度但难以约束小行星质量区间。
2024-08-03 astro-ph.CO astro-ph.HE
Primordial Black Holes and $r$-Process Nucleosynthesis
我们发现，如果质量为${10}^{-14}\,{\rm M}_\odot < {\rm M}_{\rm PBH} < {10}^{-8}\,{\rm M}_\odot$的原始黑洞占暗物质的百分之几或更多，那么在原始黑洞与中子星的相互作用中可以产生部分或全部的$r$过程核合成。被中子星（NS）捕获的PBH下沉到NS的中心，并从内部消耗它。当这发生在旋转的毫秒周期NS中时，所产生的自旋向上蒸发相对冷的富含中子的材料的$\sim 0.1-0.5\,{\rm M}_{\odot}$。这种喷射过程以及伴随的核物质减压和衰变可以产生电磁瞬变，如千诺瓦型余辉和快速射电暴。这些瞬变并不伴随着显著的引力辐射或中微子，这使得这些事件可以与发生在引力波观测站的距离灵敏度限制内的紧凑物体合并区分开来。PBH-NS的破坏方案是一致的脉冲星和NS统计，暗物质的内容和空间分布在银河系和超暗矮星（UFD），以及与$r$ -过程的内容和演化历史，在这些网站。喷射出的物质被β衰变加热，这导致正电子的发射量与从银河系中心观察到的511 keV线一致。
2017-08-09 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
A Study of Primordial Very Massive Star Evolution. II. Stellar Rotation and Gamma-Ray Burst Progenitors
本文构建100–200倍太阳质量、Z=0与Z=0.0002的旋转原初大质量恒星演化模型，结合自转、脉动质量损失和辐射风，揭示其GRB或喷流驱动超新星结局及高红移可探测性。
2024-01-19 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Constraints on MeV dark matter and primordial black holes: Inverse Compton signals at the SKA
我们调查的可能性探测兆电子伏的暗物质（DM）粒子和原始黑洞（PBH）（质量$\sim 10^{15}$ -$10^{17}$ g）在即将到来的射电望远镜SKA，使用光子信号从逆康普顿（IC）效应内的星系晕。MeV DM粒子的对湮灭或衰变（成$e^+ e^-$对）或来自PBH群体的霍金辐射产生温和的相对论性$e^{\pm}$，这可以导致通过IC散射在低能宇宙微波背景（CMB）光子上的无线电信号。我们研究了SKA探测来自附近超微弱矮星系Segue I和Ursa Major II以及球状星团$ω$ -cen和后发座星系团的信号的能力。我们发现，与$\sim 100$小时的观察，SKA提高了普朗克约束DM湮灭/衰变率和PBH丰度的范围内的质量$\sim 1$几十兆电子伏和以上$10^{15}$ $10^{17}$ g，分别。重要的是，SKA极限与星系内假设的磁场无关。以前允许的区域内的矮星系，引起可观察到的信号在SKA的MeV电子的扩散参数也被排除在外。对于矮星系这样的天体，预测的SKA约束取决于DM和扩散参数。不同频带中的独立观测，例如，无线电和$γ$射线频率，可以打破这种简并性，从而使人们能够约束DM和扩散的组合参数空间。然而，这些约束是独立的扩散参数的星系团，如后发座。
2021-03-09 astro-ph.HE hep-ph
Galactic cold clouds constraints on sub-GeV DM and asteroid-mass PBHs
Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学）；Instituto de Física Teórica UAM-CSIC（UAM-CSIC理论物理研究所）
该研究利用分子云电离探测亚GeV暗物质与小行星质量原初黑洞，推导了MeV尺度暗物质和特定质量原初黑洞的约束，指出带电粒子传输不确定性是主要限制，确立分子云电离为互补探测手段。
2026-09-21 astro-ph.HE hep-ph
Probing phase transition in neutron stars via the crust-core interfacial mode
本研究利用广义相对论背景下的牛顿流体微扰理论，探究两类中子星内部一阶相变对壳-核界面模的影响，发现近界面相变可显著改变界面模频率，为通过引力波探测中子星相变提供新方法。
2022-11-21 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Accretion-modified Stars in Accretion Disks of Active Galactic Nuclei: the Low-luminosity Cases and an Application to Sgr A$\!^{*}$
研究低光度AGN中ADAF内sMBH的吸积过程，其外流形成空腔并抑制SMBH吸积，引发准周期闪烁与耀发；应用于Sgr A*，约40太阳质量sMBH的EMRI为LISA等探测毫赫兹引力波提供理想源。
2023-11-12 astro-ph.GA astro-ph.HE
Multi-messenger signal from QCD-Axion Ultracompact Minihalos
Institut de Fìsica d’Altes Energies (IFAE), The Barcelona Institute of Science and Technology（高能物理研究所，巴塞罗那科技研究院）；Facultad de Ingeniería, Universidad San Sebastián（圣塞巴斯蒂安大学工程学院）；Departamento de Ciencias Físicas, Universidad Andrés Bello（安德斯贝略大学物理科学系）
本研究探索由恒星质量原初黑洞种子、QCD-轴子暗物质构成的超致密小暗晕的多信使信号，通过引力波与射电信号联合检验混合暗 sector。
2026-08-27 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
