Constraining primordial black holes as a fraction of dark matter through accretion disk luminosity

2023

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Green Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.1103/physrevd.107.043032
Деректер сенімділігі 85 жоғары
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

In this paper, we consider the hypothesis that fractions of dark matter could be constituted by primordial black holes (PBHs). To test this possibility, we work out the observational properties of a static black hole embedded in the dark matter envelope made of a PBH source. The corresponding modifications of geometry due to such a physical system are investigated, with a particular focus on the accretion disk luminosity in spiral galaxies. The impact of the PBH presence is analyzed through modification of the disk luminosity and kinematic quantities. Thus, we discuss possible constraints on the PBH abundance in view of the most recent theoretical bounds. The results of our study indicate that suitable PBH masses are ${M}_{\mathrm{PBH}}\ensuremath{\in}[{10}^{6},{10}^{12}]\text{ }\text{ }{M}_{\ensuremath{\bigodot}}$ for PBH fractions ${f}_{\mathrm{PBH}}\ensuremath{\in}[{10}^{\ensuremath{-}3},1]$. In particular, a comparison with the predictions of the exponential sphere density profile for dark matter suggests that the best-matching configuration is achieved for ${f}_{\mathrm{PBH}}=1$ and ${M}_{\mathrm{PBH}}={10}^{6}\text{ }\text{ }{M}_{\ensuremath{\bigodot}}$. Consequences with respect to the current knowledge on primordial black hole physics are discussed.