Эксцентриситет PBH, вращение PBH и будущие гамма-телескопы
tech-stories black-holes black-hole-physics primordial-black-holes gravitational-wave-astronomy high-redshift-astronomy black-hole-mergers black-hole-clustering pbh-mass-function

Эксцентриситет PBH, вращение PBH и будущие гамма-телескопы

3 сентября 2024 г.

Авторы:

(1) Антонио Риотто, Департамент теоретической физики, Женевский университет, набережная Ансермет, 24, CH-1211 Женева 4, Швейцария и Центр науки о гравитационных волнах (GWSC), Женевский университет, CH-1211 Женева, Швейцария;

(2) Джо Силк, Институт астрофизики, UMR 7095 CNRS, Университет Сорбонны, 98bis Bd Arago, 75014 Париж, Франция, Кафедра физики и астрономии, Университет Джонса Хопкинса, Балтимор, Мэриленд, 21218, США, и Институт астрофизики элементарных частиц и космологии Бикрофта, Кафедра физики, Оксфордский университет, Оксфорд, OX1 3RH, Великобритания.

Аннотация и 1 Введение

2 Некоторые открытые вопросы

2.1 Какова распространенность ПГБ?

2.2 Каков эффект кластеризации PBH?

2.3 Какую часть наблюдаемых в настоящее время событий ГВ можно отнести к ПЧД?

2.4 Являются ли PBH темной материей?

3. Дорожная карта PBH

3.1 Слияния с высоким красным смещением

3.2 PBH-системы с субсолнечной энергией

3.3 Заполнение пробела в парной нестабильности с помощью PBH?

3.4 Эксцентриситет PBH, 3.5 Вращение PBH и 3.6 Будущие гамма-телескопы

4 Выводы и ссылки

3.6 Будущие гамма-телескопы

PBH имеют ряд потенциально интересных прямых гамма-лучевых сигналов, связанных с испарением Хокинга. Они включают гамма-линию 511 кэВ, создаваемую парной аннигиляцией электронов и позитронов, где позитроны возникают из испарения черных дыр. Обнаружение Большого Магелланова Облака INTEGRAL обеспечивает одну из самых сильных границ, достижимых с помощью текущих наблюдений, и должно быть значительно улучшено будущими гамма-телескопами МэВ, такими как GECCO [60], а также AMEGO [61] и ASTROGRAM [62], среди прочих [63].

Взрывающиеся ПЧД, поздний предел испарения Хокинга для малых ПЧД, представляют собой интригующих кандидатов для будущих телескопов гамма-излучения очень высоких энергий, которые могут исследовать переходные явления, особенно относящиеся к новому рубежу ПЧД сверхмалых масс.

Figure 3: Flowchart from Ref. [47] to assess the primordial nature of a binary merger based on measurements of the redshift z, eccentricity e, tidal deformability Λ, component masses m, and dimensionless spins χ. Each arrow indicates if the condition in the box is met (green) or violated (red).

Такие эксперименты с гамма-лучами включают HAWC (100 ГэВ -50 ТэВ) и CTA (20 ГэВ -300 ТэВ) [66] в масштабах ТэВ и в масштабах ПэВ фотонных энергий LHAASO [67] и SWGO [68]. Такие поиски будут тесно координироваться с многоканальными проектами, охватывающими следующее поколение подземных гравитационно-волновых телескопов (EINSTEIN (ET), COSMIC EXPLORER (CE)) и обсерваторий FRB (CHORD) [69].

Эта статьядоступно на arxivпо лицензии CC BY 4.0 DEED.

Оригинал

Recent Post

Categories

PREVIOUS ARTICLE
NEXT ARTICLE