超新星微引力透镜作为超致密小暗晕与原初宇宙学的探针
Supernova microlensing as a probe of ultracompact minihalos and primordial cosmology
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该研究提出利用超新星微引力透镜搜寻超致密小暗晕等延展暗结构，计算其探测效率并可约束原初功率谱，有望借助Vera C. Rubin天文台的LSST超新星样本成为早期宇宙物理的互补探针。
中文摘要 AI 辅助
我们提出利用超新星微引力透镜搜寻超致密小暗晕及其他由增强的原初小尺度功率产生的延展暗结构。与通常针对原初黑洞优化的传统微引力透镜搜寻不同，宇宙学超新星对物理尺寸与其爱因斯坦半径相当（尺度可达~pc(M/10^4M☉)^(1/2)）的透镜敏感，开辟了暗天体参数空间中性质迥异的区域。我们计算了延展天体相对于点源透镜的探测效率，随后展示了在基准形成场景下，如何将超致密小暗晕丰度的预计限制映射为对原初功率谱的约束。随着Vera C. Rubin天文台预计将提供前所未有的LSST超新星样本，超新星微引力透镜有望成为小尺度结构与早期宇宙物理的及时且互补的探针。
英文摘要
We propose using supernova microlensing to search for ultracompact minihalos and other extended dark structures seeded by enhanced primordial small-scale power. Unlike conventional microlensing searches, which are often optimized for primordial black holes, cosmological supernovae are sensitive to lenses with physical sizes comparable to their Einstein radii (up to $\sim {\rm pc}\left(M/10^4M_\odot\right)^{1/2}$ scale), opening a qualitatively different region of dark object parameter space. We compute the extended object detection efficiency relative to point lenses. We then show how projected limits on the abundance of ultracompact minihalos can be mapped, in benchmark formation scenarios, onto constraints on the primordial power spectrum. With the Vera C. Rubin Observatory expected to deliver an unprecedented LSST supernova sample, supernova microlensing is poised to become a timely and complementary probe of small-scale structure and the physics of the early Universe.
发表机构
- Institute for Particle Physics Phenomenology, Department of Physics, Durham University（达勒姆大学粒子物理现象学研究所）
- Center for Particle Cosmology, Department of Physics and Astronomy, University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学天体物理学与宇宙学中心）
- Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute)（马克斯·普朗克引力物理研究所（阿尔伯特·爱因斯坦研究所））
- Instituto de Física Teórica UAM/CSIC（马德里自治大学/西班牙国家研究委员会理论物理研究所）
机构由 AI 辅助整理，请以论文原文为准。
