Gravitational Wave Sourced by Decay of Massive Particle from Primordial Black Hole evaporation
本文研究了原初黑洞霍金辐射产生的粒子衰变及直接蒸发所形成的随机引力波谱,发现长寿命超重粒子的延迟衰变能在极高频处产生独特的引力波信号,并为暗辐射提供重要贡献。
2024-07-29 hep-ph
Updated Constraints on Primordial Black Hole Evaporation
本文重新分析黑洞Hawking蒸发产生的正电子湮灭511 keV辐射,修正既有软伽马射线约束,并利用INTEGRAL与弥散背景测量给出更稳健的原初黑洞丰度界限。
2023-04-02 astro-ph.CO hep-ph
Evaporation of Primordial Black Holes in the Early Universe: Mass and Spin Distributions
本研究考察早期宇宙中具有非平凡质量与自旋分布的原初黑洞的霍金蒸发,证明分布形状显著影响多种宇宙学可观测量,并发布支持任意分布的 FRISBHEE 新版本。
2023-07-28 astro-ph.CO hep-ph
Primordial Black Holes as Dark Matter: The Power Spectrum and Evaporation of Early Structures
我们认为大质量的原始黑洞是暗物质的主要形式的可能性。黑洞的形成产生熵的波动,增加了泊松噪声的物质功率谱。我们利用莱曼α森林观测值来约束物质功率谱中的泊松项,然后我们将黑洞的质量约束为小于10^4太阳质量的几倍。我们还发现,到现在为止,原始黑洞数量少于10^3个的结构已经蒸发了。
2003-02-03 astro-ph gr-qc hep-ph
Baryogenesis via Asymmetric Evaporation of Primordial Black Holes
本文提出通过 Kretschmann 标量与破坏重子数流耦合的高维算符,使原初黑洞产生不对称 Hawking 辐射,并在计入熵稀释、化学势相关灰体因子及种群耦合演化后,证明多种质量谱可重现观测重子不对称。
2025-08-28 astro-ph.CO hep-ph
Correlated signals of first-order phase transitions and primordial black hole evaporation
如果构成费米球的费米子暗物质粒子通过足够强的汤川力相互作用,则在宇宙学一级相变中产生的费米球可能坍缩为原始黑洞(PBH)。我们表明,相变所描述的四次热有效势与真空能量,$0.1\lesssim B^{1/4}/{\rm MeV} \lesssim 10^3$,产生PBH的质量,$10^{-20}\lesssim M_{\rm PBH}/M_\odot \lesssim 10^{-16}$和引力波的相变(在THEIA/ $μ$战神)可以与各向同性的河外X射线/ $γ$ -射线背景PBH蒸发(在AMEGO-X/e-ASTROGAM)。
2022-08-08 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Gravitational Wave Production right after a Primordial Black Hole Evaporation
讨论了原初黑洞蒸发对标量扰动引起的随机引力波的影响。我们考虑的情况下,PBH曾经主宰宇宙,但最终蒸发前大爆炸核合成。与粒子衰变引起的传统再加热相比,通过PBH蒸发的再加热可能会以宇宙状态方程的突然变化而结束。我们发现,这种“突然再加热”的PBH蒸发增强诱导的GWs,其量取决于PBH占主导地位的时代的长度和宽度的PBH质量函数。我们探索了通过观测诱导的引力波来限制蒸发多溴联苯的原始丰度的可能性。我们发现,丰度参数$β\gtrsim 10^{-5} \text{ - }10^{-8}$为$\mathcal{O}(10^3 \text{ - } 10^5) \, \text{g}$ PBH可以约束未来的GW观测,如果质量函数的宽度小于约百分之一的质量。
2020-06-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Impact of Evaporation Barriers on Solar-Captured Dark Matter Distributions and Evaporation Mass
本文通过马尔可夫链蒙特卡罗方法求解线性玻尔兹曼方程,研究太阳捕获暗物质的非热分布,揭示了蒸发势垒对捕获率、蒸发率、有效湮灭体积和蒸发质量的影响,并提供了可直接用于太阳中微子通量计算的拟合公式和分布图。
2025-11-08 hep-ph
Melanopogenesis: Dark Matter of (almost) any Mass and Baryonic Matter from the Evaporation of Primordial Black Holes weighing a Ton (or less)
质量在$1\ {\rm gram}\lesssim M_{\rm PBH}\lesssim$ 1000 kg范围内的原始黑洞的蒸发可以导致产生$0.1\ {\rm MeV}\lesssim m_{\rm DM}\lesssim 10^{18}$ GeV范围内几乎任何质量的暗物质粒子,并且在非常早期具有正确的遗迹密度$τ\lesssim 10^{-10}$ s。我们计算,作为原始黑洞质量和初始丰度的函数,暗物质粒子质量和有效暗自由度的数量的组合,导致今天的暗物质的正确丰度,蒸发是否停止在普朗克尺度附近。此外,由于黑洞蒸发也可以导致重子不对称的生产,我们计算的暗物质的生产和重子生成可以同时发生,在各种假设:重子生成通过大统一玻色子衰变,通过leptogenesis,或通过不对称的共同起源的暗物质和普通物质。最后,我们评论可能的方法来测试这个场景。
2019-04-23 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Gravitino production by primordial black hole evaporation and constraints on the inhomogeneity of the early Universe
在超引力模型中,原始黑洞(PBH)的蒸发应该是引力子的一个来源。通过考虑这一过程,导出了初始质量小于10^9 g的小黑洞丰度的新的严格极限。在最小超引力中,蒸发的引力子随后衰变为级联的非平衡粒子,导致形成元素,其丰度受到观测的限制。在规范介导的超对称性破缺模型中,它们的密度要求不过于接近宇宙。因此,在小尺度上具有显著不均匀性的宇宙学模型被排除在外。
2006-02-09 astro-ph gr-qc hep-ph
Breakdown of Hawking Evaporation opens new Mass Window for Primordial Black Holes as Dark Matter Candidate
本文考虑霍金半经典近似在半衰期后失效导致蒸发受抑制的效应,重新审视原初黑洞的宇宙学与天体物理学约束,发现原有限制在合理参数范围内完全消失,从而为低于 $10^{10}$ g 的轻原初黑洞作为暗物质候选者开辟了新窗口。
2024-09-03 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Electron-target experiment constraints on light dark matter produced in primordial black hole evaporation
银河系中的亚GeV轻暗物质粒子或原始黑洞等宏观物体由于直接探测实验中WIMP的零结果而成为有吸引力的暗物质候选者。我们探讨了目前的PBH作为一种新的来源,以产生光增强DM和限制光PBH与当前和未来的地面设施的可能性。我们研究了电子弹性散射数据,并获得了来自Super-Kamiokande和XENON 1 T对PBH蒸发的助推DM的电流约束。亚GeV的DM-电子散射截面和DM组成的PBHs $f_{\rm PBH}$的分数的前瞻性的界限也施加为未来的氙实验。
2022-09-26 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Primordial nuggets survival and QCD pairing
我们重新讨论了宇宙学夸克-强子跃迁中夸克块的沸腾和表面蒸发问题,并明确考虑了色味锁定(CFL)态中夸克之间的配对。假设真的形成了原始夸克块,我们分析了配对对沸腾和表面蒸发速率的影响,以确定它们是否能以相当大的质量存活下来。我们发现了大量的淬火蒸发+沸腾过程,这表明生存的原始金块目前考虑的范围内的配对间隙$Δ$。沸腾取决于增加的稳定窗口的竞争和抑制率,是不可能主导的破坏的金块。如果表面蒸发占主导地位,则块金的命运取决于块金的初始质谱的特征、它们的蒸发速率和配对间隙的值,如本文所示和所讨论的。
2003-10-03 astro-ph hep-ph nucl-th
Primordial black hole superradiance and evaporation in the string axiverse
该研究在弦轴子宇宙图景下,探究轻原初黑洞因轻轴子霍金发射自旋加快后触发的重轴子超辐射不稳定性,分析超辐射与蒸发的耦合动力学,得出质量-自旋分布规律并发现重轴子衰变可产生特征谱线。
2023-06-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Spectral Lags of Gamma-Ray Bursts from Primordial Black Hole (PBH) Evaporations
原始黑洞(PBH)可能是在早期宇宙中产生的,预计可以通过它们的霍金辐射探测到。初始质量为5.0 * 10^14 g的PBH今天应该会随着高能粒子的爆发而到期。太阳附近蒸发的PBH是候选的伽马射线暴(GRB)的祖先。我们建议光谱滞后,这是高能光子脉冲和低能光子脉冲之间的时间延迟,作为一种可能的方法来探测PBH蒸发事件与费米伽玛射线空间望远镜天文台。
2009-08-14 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
The dark matter self-interaction and its impact on the critical mass for dark matter evaporations inside the sun
我们研究太阳内部暗物质的捕获、湮灭和蒸发。已经证明DM自相互作用可以增加太阳内部的DM数。我们证明,这种增强变得更加显着的小DM质量的制度,给定一个固定的DM自相互作用截面。这导致了DM湮灭产生的中微子通量的增强。另一方面,对于低至几个GeV的DM质量,不仅DM核散射可以导致DM蒸发,DM自相互作用也提供了不可忽略的贡献。因此,DM蒸发的临界质量(在没有DM自相互作用的情况下通常为3 ~ 4GeV)可以略微增加。我们以湮没通道$χχ\rightarrowν\barν,\:τ^{-}τ^{+}$为例,讨论了在IceCube- PINGU中探测DM自相互作用的前景。对径迹和级联事件,估计了PINDU对DM自相互作用截面$σ_{χχ}$的敏感性。
2014-12-21 hep-ph
Effect of the Memory Burden on Primordial Black Hole Hot Spots
研究探讨了记忆负担对原初黑洞蒸发过程中热点形态的影响,发现蒸发率抑制会显著降低热点温度,但替代场景可能产生不同形态的热点。
2025-11-21 astro-ph.CO hep-ph
Neutrinos from Primordial Black Holes in Theories with Extra Dimensions
本研究提出五维原初黑洞的霍金蒸发可解释KM3-230213A中微子事件,同时规避伽马射线和IceCube的约束,为暗维度情景提供支持。
2025-09-23 hep-ph
Non-Cold Dark Matter from Primordial Black Hole Evaporation
在早期宇宙中,原始黑洞的衰变可以产生仅与引力耦合的暗物质。如果暗物质比初始黑洞的温度轻,那么它可能足够温暖,从而受到结构形成的限制。在本文中,我们进行了更精确的确定这些约束。我们首先评估的暗物质相空间分布,而不依赖于瞬时衰变近似。然后,我们接口这个相空间分布与玻尔兹曼代码类提取相应的物质功率谱,我们发现,以匹配密切的温暖的暗物质模型,虽然与不同的暗物质质量。这种映射使我们能够从莱曼- $α$数据中提取约束,而无需进行流体动力学模拟。与先前的分析估计一致,我们有力地排除了这样一种可能性,即原始黑洞已经开始主导宇宙的能量密度,同时通过衰变产生所有的DM。暗辐射和leptogenesis的后果和影响也进行了简要讨论。
2020-09-21 astro-ph.CO hep-ph
Memory-Burden Suppression of Hawking Radiation and Neutrino Constraints on Primordial Black Holes
School of Advanced Sciences, Vellore Institute of Technology(维拉沃理工学院高级科学学院)
研究量子引力记忆负担对蒸发原初黑洞高能中微子信号的影响,并通过IceCube观测约束原初黑洞暗物质比例。
2026-04-08 hep-ph
Dark matter production from evaporation of regular primordial black holes
Physics Division, National Center for Theoretical Sciences, National Taiwan University(台湾大学理论科学国家中心物理组)
本文提出通过重新定义常规黑洞(RBH)度规中的正则化参数来保持蒸发过程的自相似性,从而实现RBH完全蒸发,进而为暗物质(DM)生产提供新的框架,同时解决黑洞奇点问题。
2026-05-21 gr-qc hep-ph hep-th
Constraints on the curvature power spectrum from primordial black hole evaporation
我们估计的最大允许振幅的功率谱的原始曲率扰动,${\cal P_R}(k)$,在所有尺度上的任何检测信号的情况下,太阳下的质量黑洞。特别是,我们分析的PBH的约束,我们专注于低质量限制的霍金辐射预计将显着影响大爆炸观测,也考虑到不同的早期宇宙历史。我们推导出密度扰动方差的上界,$σ(M)$,任何可能的再加热温度,以及标量凝聚统治的宇宙学场景。我们希望我们的研究结果有相当大的影响模型设计产生PBH,特别是在低质量范围内,并提供额外的限制,一个大类的通货膨胀模型。
2021-01-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
GammaPBHPlotter: A public code for calculating the complete Hawking evaporation gamma-ray spectra from primordial black holes
GammaPBHPlotter是一个公开Python代码,用于计算10^14至10^18克原初黑洞的完整霍金蒸发伽马射线谱,涵盖直接发射、次级发射、末态辐射和飞行中湮灭等分量。
2025-08-26 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
Neutrino Fluence influenced by Memory Burdened Primordial Black Holes
National Astronomical Observatory of Japan(日本国立天文台);Vellore Institute of Technology(维洛尔理工大学);University of Hyderabad(海德拉巴大学)
研究量子引力记忆负担对原初黑洞发射中微子信号的影响,探讨其对高能mu中微子通量的抑制作用,并分析超标准模型中重中性轻子的发射及衰变对抑制的缓解作用。
2026-03-30 hep-ph
On the evaporation of solar dark matter: spin-independent effective operators
作为研究暗物质-核子有效相互作用对太阳暗物质探测影响的一部分,本文主要研究了一组暗物质-核子自旋无关有效算符下太阳暗物质的蒸发.为了把蒸发率的评估在一个更可靠的地面上,我们计算的非热分布的太阳DM使用Monte Carlo方法,而不是采用麦克斯韦近似。然后,我们为各种SI有效运算符指定太阳DM检测的相关信号参数空间。在此基础上,我们确定了能从太阳中微子观测中探测到DM-核子耦合强度的最小DM质量。作为一个有趣的应用,我们的研究还表明,在最近的一个建议,旨在解决太阳丰度问题,调用动量依赖的不对称DM在太阳的蒸发效应不能忽略。
2016-09-18 hep-ph
Primordial Black Hole Evaporation and Dark Matter Production: II. Interplay with the Freeze-In/Out Mechanism
我们研究了原始黑洞的蒸发如何通过热过程影响暗物质的产生。我们考虑费米子DM与标准模型粒子的相互作用,通过自旋为1的介质的背景下冻结或冻结机制。我们发现,当PBH蒸发后,主导宇宙的能量密度,PBH作为DM的来源,并不断注入熵到可见光区,可以影响热生产在三个质量上不同的方式。我们计算的湮灭截面占PBH产生和热产生的DM人口之间和内部的相互作用,并建立了一组玻尔兹曼方程,我们解决,以获得正确的遗物丰度在这些不同的制度和面对的结果与一组不同的宇宙学约束。我们给出了计算PBH主导的早期宇宙中冻结出和冻结入机制遗迹丰度的解析公式。我们确定的参数空间的PBH稀释的遗迹密度和热化发生的区域。此外,我们已经公开了我们的代码,数值求解玻尔兹曼方程。
2022-01-29 astro-ph.CO hep-ph
Primordial Black Holes, Charge, and Dark Matter: Rethinking Evaporation Limits
Stockholm universitet(斯德哥尔摩大学);National Taiwan University(台湾大学);Czech Academy of Sciences(捷克科学院);Victoria University of Wellington(惠灵顿维多利亚大学)
研究探讨了原初黑洞作为暗物质的可能性,指出旋转Kerr黑洞模型比Schwarzschild黑洞更合理,并强调电荷在早期宇宙中可能被保留,从而改变原初黑洞蒸发极限。
2025-10-09 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Isocurvature Constraints on Dark Matter from Evaporated Primordial Black Holes
Università degli Studi di Padova(帕多瓦大学);INFN, Sezione di Padova(意大利国家核物理研究所帕多瓦分部);Università degli Studi Roma Tre(罗马第三大学);INFN Sezione di Roma Tre(意大利国家核物理研究所罗马第三分部);Universität Zürich(苏黎世大学);ETH Zürich(苏黎世联邦理工学院)
研究通过原初黑洞蒸发产生暗物质粒子的等曲率扰动约束及暗物质过量问题。
2026-03-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Ultralight Primordial Black Holes
本文综述了超轻原初黑洞在普朗克尺度附近蒸发停止与否的两种可能结局,并探讨了其遗迹或高能爆发现象的当前研究现状与未来探测前景。
2024-05-01 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Can a Breakdown of Hawking Evaporation Open a New Mass Window for Primordial Black Holes as Dark Matter?
University of Texas at Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校);University of Wisconsin, Madison(威斯康星大学麦迪逊分校);Wisconsin IceCube Particle Astrophysics Center (WIPAC)(威斯康星冰立方粒子天体物理中心);Stockholm University(斯德哥尔摩大学);KTH Royal Institute of Technology(皇家理工学院);University of North Florida(北佛罗里达大学);Ludwig-Maximilians-Universität(路德维希-马克西米利安大学);Max-Planck-Institut für Physik(马克斯·普朗克物理研究所);University of Utah(犹他大学);Université de Montpellier(蒙彼利埃大学)
研究探讨霍金蒸发崩溃是否能为质量在10^4 g至10^10 g之间的原始黑洞作为暗物质提供新窗口,指出若相变瞬间则成立,否则会限制轻质量黑洞作为暗物质的可能性。
2026-03-17 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Primordial Black Hole Evaporation and Dark Matter Production: I. Solely Hawking radiation
早期宇宙中黑洞的霍金蒸发预计将大量产生各种粒子,而不管它们在标准模型规范群下的电荷如何。因此,任何已知或未知的基本粒子都可能在黑洞的生命周期中产生。这当然包括暗物质(DM)粒子。本文改进了以前的计算DM生产的原始黑洞(PBH),始终包括灰体的因素,并通过细致地跟踪系统的耦合玻尔兹曼方程。我们发现,产生所观察到的遗物丰度所需的初始PBH密度强烈地依赖于DM自旋,在非旋转PBH的情况下,在自旋2和标量DM之间的大约$\sim 2$数量级上变化。对于Kerr PBH,我们发现玻色子产生的预期增强减少了解释测量所需的初始分数。我们进一步考虑DM的间接生产,假设存在额外的和不稳定的自由度的蒸发,后来衰减到DM。对于只有一个重粒子的最小设置,我们发现,最终的遗迹丰度可以增加最多的一个因素$\sim 4$的标量重态和Schwarzschild PBH的情况下,或由$\sim 4.3$的一个因素的自旋为2的粒子的情况下,克尔PBH。
2022-01-29 astro-ph.CO hep-ph
Probing Light Dark Matter via Evaporation from the Sun
太阳可以捕获暗物质粒子,其捕获速率取决于暗物质质量和DM-核子截面。然而,当质量低于$\sim 3.3$ GeV时,被捕获的暗物质粒子会蒸发,导致一个平衡,其中被捕获粒子的速率等于蒸发粒子的速率。与来自晕的暗物质粒子不同,蒸发的暗物质粒子的速度不限于低于星系的逃逸速度。尽管事实上,高速度呈指数抑制,我在这里证明,目前的地下探测器有可能探测/约束低暗物质参数空间(不)-观察从太阳蒸发的暗物质粒子的高能量尾巴。我还表明,在地球上的探测器的反冲能量计数的微分率的函数形式,可以精确地识别在这种情况下的暗物质粒子的质量和横截面。
2015-06-13 hep-ph
Reheating in runaway inflation models via the evaporation of mini primordial black holes
University of Athens(雅典大学)
研究通过微型原初黑洞在早期宇宙中的蒸发来实现再加热,探讨了其在宇宙学中的影响及潜在的暗能量作用。
2026-03-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Contemporary gravitational waves from primordial black holes
研究了宇宙早期原初黑洞(PBH)相互作用和PBH蒸发产生的引力波(GW)的随机背景。如果PBH在蒸发之前在宇宙学能量密度中占主导地位,那么来自早期阶段(例如暴胀)的GW将被显著稀释。另一方面,在PBH优势期,它们可以形成密集的集群,其中PBH双星的形成可能是显着的。这些双星将是引力波的有效来源。
2011-06-06 astro-ph.CO hep-ph
Refining Galactic primordial black hole evaporation constraints
Universidad Autónoma de Madrid(马德里自治大学);Sorbonne Université(索邦大学);King’s College London(伦敦国王学院)
本文通过分析原初黑洞蒸发产生的宇宙射线信号,结合银河系内传输效应,研究轻质小行星质量原初黑洞作为暗物质候选者的约束条件,并首次探讨了其逆康普顿效应引起的弥漫X射线发射。
2026-03-25 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Wash-in leptogenesis after the evaporation of primordial black holes
本文提出原初黑洞蒸发可通过 Hawking 辐射产生具有 CP 破坏性衰变的重粒子(asymmetron),从而为洗入轻子生成提供所需的原初荷不对称性初始条件,最终实现宇宙重子不对称性的成功生成。
2024-02-27 astro-ph.CO hep-ph hep-th
511 keV galactic line from first-order phase transitions and primordial black holes
该研究提出由暗领域标量场热势诱导的一阶相变产生特定质量与丰度的原初黑洞,以解释银河系中心511 keV伽马射线超出,并给出引力波与河外伽马射线联合检验信号。
2023-08-16 hep-ph
Probing modified Hawking evaporation with gravitational waves from the primordial black hole dominated universe
本文研究黑洞“记忆负担”效应对原初黑洞再加热情景的影响,发现该效应会延长PBH主导阶段、缩小允许质量范围,并可能通过诱导引力波谱的斜率检验霍金蒸发修正。
2024-11-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational Waves from Primordial Black Hole Evaporation with Large Extra Dimensions
本文研究大额外维理论中超轻原初黑洞霍金蒸发产生的膜上局域化引力子发射,通过计算多自旋粒子的灰体因子及功率谱,发现其引力波峰值频率可降至亚MHz频段,处于未来高频探测器可探测范围内。
2024-08-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational dark matter production: primordial black holes and UV freeze-in
暗物质(DM)只与标准模型的引力相互作用,可能是在早期宇宙中由原始黑洞(PBH)的霍金蒸发产生的。这种机制在大范围的DM质量中是可行的,跨越到普朗克尺度。然而,DM也可由不可还原的UV重力冻结产生。我们发现,后者的机制设置强大的界限,不包括大区域的参数空间有利于PBH生产。
2021-02-04 hep-ph
Accretion, Evaporation and Superradiance Phase Diagram of (Primordial) Black Holes and $10^{-21}-10^{21}$ eV Scalar, Vector, Tensor Fields
研究原始黑洞和特定能量范围的标量、矢量、张量场的吸积、蒸发和超辐射相图,并探讨其对粒子物理和宇宙学的限制。
2025-04-02 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Connecting Primordial Black Hole to boosted sub-GeV Dark Matter through neutrino
对WIMP之外的其他暗物质候选者的探索激发了银河系中的原始黑洞或亚GeV暗物质粒子。目前,来自PBH蒸发的中微子作为一种新的介质,在陆地实验中提高了亚GeV DM并留下了签名。我们探讨了由PBH蒸发产生的中微子流(PBH $ν$ BDM)对DM的增强作用,从而将宏观PBH与亚GeV DM粒子联系起来。我们认为这个PBH $ν$ BDM的情况下,解释氙1 T千电子伏过量。亚GeV的DM-电子散射截面上的投影边界和DM的PBHs组成的分数$f_{\rm PBH}$施加为未来的实验。
2021-08-12 hep-ex hep-ph
Non-Cold Dark Matter from Memory-Burdened Primordial Black Holes
Universitäts-Sternwarte, Ludwig-Maximilians-Universität München(慕尼黑大学天文台);Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik(马克斯·普朗克地外物理研究所);Excellence Cluster ORIGINS(ORIGINS卓越集群);Theoretische Natuurkunde & The International Solvay Institutes, Vrije Universiteit Brussel(布鲁塞尔自由大学理论物理与国际索尔维研究所);Max-Planck-Institut für Physik(马克斯·普朗克物理研究所);Arnold Sommerfeld Center, Ludwig-Maximilians-Universität(慕尼黑大学阿诺德·索末菲中心);Fakultät Physik, Technische Universität Dortmund(多特蒙德工业大学物理学院)
研究原初黑洞蒸发产生的非冷暗物质对Lyman-α限制的影响,通过计算其相空间分布及对小尺度过密区域的影响,重新解释热暖暗物质约束,探讨参数空间和暗物质质量的关系。
2026-03-31 astro-ph.CO hep-ph
Primordial Black Hole Hot Spots and Nucleosynthesis
研究原初黑洞蒸发过程中形成的热斑对大爆炸核合成期间轻核光电解离的影响
2025-11-25 astro-ph.CO hep-ph
Direct Detection of Hawking Radiation from Asteroid-Mass Primordial Black Holes
轻的、小行星质量的原始黑洞,其寿命在宇宙年龄的几百到几百万倍之间,是宇宙学暗物质的有力候选者。使用档案COMPTEL数据,我们改善了目前的限制,允许的参数空间的原始黑洞作为暗物质,通过研究它们的蒸发到附近的天体物理结构中的软伽马射线。我们指出,新一代的建议兆电子伏伽马射线望远镜将提供独特的机会,直接检测霍金蒸发附近的暗物质密集区的观测和约束,或发现,原始黑洞暗物质。
2020-10-09 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Dark matter and dark radiation from evaporating primordial black holes
质量范围从$10^{-5}$到$10^9$ g的原始黑洞可能存在于早期宇宙中。通过它们的蒸发机制(在大爆炸核合成之前完成),它们可能释放出超出标准模型的稳定粒子。我们重新考虑了这样的粒子可能构成今天观测到的暗物质的主要部分或一小部分的可能性,更新了暖暗物质约束对这种情况的影响。如果足够轻,来自原始黑洞蒸发的稳定粒子也可能对暗辐射做出重大贡献。我们概括了以前的研究,这个有趣的暗物质和暗辐射的产生机制,包括吸积和熵不守恒的可能数量的影响。我们还详细讨论了标准模型之外的稳定粒子候选者的一些具体例子。
2020-12-17 astro-ph.CO hep-ph
Impact of general relativistic accretion on primordial black holes
Indian Institute of Technology Guwahati(印度理工学院古瓦哈提分校);Indian Statistical Institute(印度统计研究所);Shanghai University(上海大学)
本研究探讨了广义相对论对原初黑洞吸积的影响,发现其质量增长显著增强,从而改变PBH的寿命和宇宙学印记,并影响暗物质参数空间及引力波谱。
2025-12-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dark Matter Subhalo Evaporation by Coulomb-like Interaction with Galactic Gas
本文研究了微带电暗物质与星系热气体间的类库仑相互作用导致的子晕蒸发效应,发现子halo存活限制在sub-GeV质量范围内比CMB和BAO数据强一个数量级,并对sub-MeV暗物质提供了比直接探测实验更强的约束。
2023-11-20 astro-ph.CO hep-ph
Primordial braneworld black holes: significant enhancement of lifetimes through accretion
考虑了能量密度占原始黑洞总能量密度一小部分的Randall-Sundrum(RS-II)膜世界宇宙学模型.由于它们的5维几何结构,这些黑洞经历了修正的霍金蒸发。结果表明,在高能量制度吸积从周围的辐射浴是占主导地位的蒸发相比。这种效应增加了黑洞的质量,直到物质(或黑洞)开始支配总能量密度。因此,即使初始质量很小的黑洞也可以存活到几个宇宙学上有趣的时代。
2003-03-12 astro-ph gr-qc hep-ph
Primordial Gravitational Waves From Black Hole Evaporation in Standard and Non-Standard Cosmologies
本文研究轻黑洞蒸发产生的引力波背景在不同早期宇宙学历史下的特征,发现信号多在超高频率处达到峰值,且最大强度对应高压强密度比流体主导的宇宙学,并可通过 $\Delta N_{\rm eff}$ 界限加以约束。
2023-02-17 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
New bounds on Memory Burdened Primordial Black Holes from Big Bang Nucleosynthesis
本研究探讨了“记忆负担”效应对超轻原初黑洞蒸发动力学的量子抑制,重新计算了来自大爆炸核合成的宇宙学界限,发现该效应显著改变了早期宇宙中超轻PBHs的先前限制,并指出特定质量范围的PBHs不受观测限制。
2025-06-25 astro-ph.CO hep-ph
A status report on the phenomenology of black holes in loop quantum gravity: Evaporation, tunneling to white holes, dark matter and gravitational waves
对圈量子引力中黑洞的理解正变得越来越准确。这篇评论的重点是潜在的spinfoam结构的时空可能的实验或观测结果。它涉及与霍金蒸发相关的方面以及由于可能存在反弹而引起的方面。最后,考虑暗物质和引力波的后果。
2018-08-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Redshift Effects in Particle Production from Kerr Primordial Black Holes
本文研究旋转原初黑洞蒸发中暗辐射与非冷暗物质的产生,指出发射提前停止导致的额外红移会显著抑制ΔN_eff并改变暖暗物质约束。
2023-07-28 astro-ph.CO hep-ph
Primordial black holes from temporally enhanced curvature perturbation
具有广义动力学相互作用的标量场根据其场值(从宇宙学常数到刚性物质)而发生变形。我们表明,这样的标量场可以引起时间上的增强的曲率扰动在原始宇宙中,导致有效生产的原始黑洞,而增强持续。如果暴胀能量标度很高,那么这些迷你黑洞在大爆炸核合成之前很久就被霍金辐射蒸发了,而宇宙的有效再加热是通过黑洞蒸发实现的。PBH的主导地位和通过其蒸发的再加热改变了原始宇宙的膨胀历史。这导致在DECIGO频带的原始张量模式的频谱的特征,打开一个有趣的可能性测试PBH再加热的情况下,通过测量原始张量模式。如果暴胀的能量标度很低,PBH的质量可能比太阳质量大得多。在这种情况下,PBH是一个有趣的候选种子超大质量黑洞居住在目前的星系。
2014-06-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph