Recibido: 25 de mayo de 2022 / Aceptado: 20 de junio de 2022
 

Constricciones a agujeros negros primordiales con distribución de masa monocromática debido a las distorsiones espectrales del fondo de radiación cósmico de microondas.

CMB Spectral Distortions Constraints on Primordial Black Holes with Monochromatic Mass Distribution.

REF-UNAH-V10N1

ERICK URQUILLA¹ | RAUL ORTIZ² | WILSON BARRERA³ | CESAR NAVARRETE⁴ 

¹ Escuela de Física, Facultad de Ciencias Naturales y Matemática, Universidad de El Salvador. uo17001@ues.edu.sv

² Escuela de Física, Facultad de Ciencias Naturales y Matemática, Universidad de El Salvador. raul.henriquez@ues.edu.sv

³ Escuela de Física, Facultad de Ciencias Naturales y Matemática, Universidad de El Salvador. bv17003@ues.edu.sv

⁴ Escuela de Física, Facultad de Ciencias Naturales y Matemática, Universidad de El Salvador. nz16001@ues.edu.sv

Resumen

Agujeros negros primordiales (PBH) fueron teorizados primero por Zeldovich y Novikov en 1967 y luego por Hawking en 1972. Se prevé que PBH inyecten energía en el universo temprano debido a la radiación Hawking, esto generaría distorsiones en el espectro de cuerpo negro del fondo cósmico de microondas (CMB). En este trabajo las distorsiones espectrales del CMB debido a PBH son estudiadas con el objetivo de obtener constricciones a las propiedades de PBH. El código CLASS ha sido utilizado para calcular las distorsiones espectrales del CMB. PBH tipo Schwaszchild han sido considerados en el intervalo de masas entre 1011 y 1013 g con una distribución de masa monocromática. La abundancia de PBH fPBH = ΩPBH/ΩDM fue considerada entre10-⁵ y 1. Los datos del fondo de radiación cósmico de microondas por COBE-FIRAS fueron utilizados para calcular constricciones a PBH. Los resultados obtenidos tienen gran correspondencia con los reportados en trabajos previos. Dos mapas muy descriptivos de amplitudes de distorsiones tipo |µ| y |y| son presentados. Las constricciones a PBH debido las distorsiones espectrales del CMB considerando una distribución de masa extendida es pospuesta a futuros trabajos.

Abstract

Primordial black holes (PBH) were first theorized by Zeldovich and Novikov in 1967 and then by Hawking in 1972. It is expected that PBH will inject energy into the early universe due to Hawking radiation, this may lead to spectral distortions in the black body spectrum of the cosmic microwave background radiation (CMB). In this work, we studied the spectral distortions of CMB due to PBH, the objective is to obtain constraints on the PBH properties. We used the CLASS code to compute the spectral distortion of CMB. Schwaszchild’s PBH were considered at the mass interval of 1011 and 1013 g with a monochromatic mass distribution.
The abundance of PBH fPBH = ΩPBH/ΩDM were considered between 10-⁵ and 1. The CMB data from COBE-FIRAS was used to compute the PBH constraints. The obtained results do agree with the results reported in previous works. We present two very descriptive maps of the µ and y type spectral distortion amplitudes. The CMB spectral distortions constraints considering an extended mass distribution of PBH is left for future works.

doi: 

PALABRAS CLAVES: 

Agujeros negros primordiales, fondo cósmico de microondas, distorsiones espectrales.

KEYWORDS: 

Primordial black holes, cosmic microwave background, spectral distortions.

Documentos

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1.-Constricciones-a-agujeros-negros-primordiales-con-distribuci-n-de-masa-monocrom-tica-.pdf	376 pdf 255 KB 31/08/2022 9:17am	Descargar

Volumen X - No. I