O povyshenii kontsentratsii pervichnykh chernykh dyr v galo karlikovykh galaktik

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

С помощью численного эксперимента нами предсказано, что если темная материя содержит даже небольшую долю, f0 ∼ 10−4, первичных черных дыр, в ходе образования гравитационно-связанного гало карликовой галактики эти ПЧД сконцентрируются в области радиусом около 10 пк, так что их доля будет превышать 1 %. В отличие от предыдущих исследований миграции первичных черных дыр в центры галактик, проведенные численные эксперименты учитывают раннее образование массивной “шубы” из ТМ вокруг ПЧД и нестационарность гало в ходе его формирования. Применение наших результатов к моделям нагрева звездных скоплений в галактиках Эридан II и Segue I за счет динамического трения звезд и первичных черных дыр позволяют наложить на 2 порядка более строгие ограничения на обилие первичных черных дыр, чем считалось ранее.

References

  1. Y. B. Zel’dovich and I. D. Novikov, Soviet Astronomy 10, 602 (1967).
  2. B. Carr, K. Kohri, Y. Sendouda, and J. Yokoyama, Rep. Prog. Phys. 84, 116902 (2021).
  3. P. Ivanov, P. Naselsky, and I. Novikov, Phys. Rev. D 50, 7173 (1994).
  4. T. D. Brandt, ApJ 824, L31 (2016).
  5. Q. Zhu, E. Vasiliev, Y. Li, and Y. Jing, MNRAS 476, 2 (2018).
  6. S. L. Zoutendijk, J. Brinchmann, L. A. Boogaard, M. L. P. Gunawardhana, T.-O. Husser, S. Kamann, A. F. Ramos Padilla, M. M. Roth, R. Bacon, M. den Brok, S. Dreizler, and D. Krajnovi´c, Astron. Astrophys. 635, A107 (2020).
  7. P. W. Graham and H. Ramani, Phys. Rev. D 110, 075011 (2024).
  8. J. M. Koulen, S. Profumo, and N. Smyth, arXiv e-prints; arXiv:2403.19015 (2024).
  9. K. Belotsky, M. Krasnov, and S. Pugachev, Int. J. Mod. Phys. D 33(14), 2340010 (2024).
  10. P. Boldrini, Y. Miki, A. Y. Wagner, R. Mohayaee, J. Silk, and A. Arbey, MNRAS 492, 5218 (2020).
  11. D. Inman and Y. Ali-Ha¨ımoud, Phys. Rev. D 100, 083528 (2019).
  12. M. V. Tkachev, S. V. Pilipenko, and G. Yepes, MNRAS 499, 4854 (2020).
  13. M. V. Tkachev and S. V. Pilipenko, Astron. Lett. 48, 561 (2022).
  14. V. Stasenko and K. Belotsky, MNRAS 526, 4308 (2023).
  15. V. Stasenko, Phys. Rev. D 109, 123546 (2024).
  16. K. J. Mack, J. P. Ostriker, and M. Ricotti, Astrophys. J. 665, 1277 (2007).
  17. Y. N. Eroshenko, Astron. Lett. 42, 347 (2016).
  18. S. Pilipenko, M. Tkachev, and P. Ivanov, Phys. Rev. D 105, 123504 (2022).
  19. J. F. Navarro, A. Ludlow, V. Springel, J. Wang, M. Vogelsberger, S. D. M. White, A. Jenkins, C. S. Frenk, and A. Helmi, MNRAS 402, 21 (2010).
  20. M. Kuhlen, N. Weiner, J. Diemand, P. Madau, B. Moore, D. Potter, J. Stadel, and M. Zemp, J. Cosmol. Astropart. Phys. 2010, 030 (2010).
  21. M. Vogelsberger and S. D. M. White, MNRAS 413, 1419 (2011).
  22. N. Aghanim, Y. Akrami, M. Ashdown et al. (Planck Collaboration), Astron. Astrophys. 641, A6 (2020).
  23. V. Springel, MNRAS 364, 1105 (2005).
  24. E. Bertschinger, The Astrophysical Journal Supplement Series 58, 39 (1985).
  25. K. M. Belotsky, V. I. Dokuchaev, Y. N. Eroshenko, E. A. Esipova, M. Y. Khlopov, L. A. Khromykh, A. A. Kirillov, V. V. Nikulin, S. G. Rubin, and I. V. Svadkovsky, Eur. Phys. J. C 79, 246 (2019).
  26. N. Afshordi, P. McDonald, and D. N. Spergel, ApJ 594, L71 (2003).
  27. A. G. Doroshkevich, Astrophysics 6, 320 (1970).
  28. Y. B. Zel’dovich, Astron. Astrophys. 5, 84 (1970).
  29. A. Valinia, P. R. Shapiro, H. Martel, and E. T. Vishniac, ApJ 479, 46 (1997).
  30. ,P. R. Shapiro, I. T. Iliev, H. Martel, K. Ahn, and M. A. Alvarez, arXiv e-prints; astro?ph/0409173 (2004).
  31. S. V. Pilipenko, A. G. Doroshkevich, V. N. Lukash, and E. V. Mikheeva, MNRAS 427, L30 (2012).
  32. J. F. Navarro, C. S. Frenk, and S. D. M. White, ApJ 462, 563 (1996).
  33. R. Barkana and A. Loeb, Phys. Rep. 349, 125 (2001).
  34. M. Demia´nski, A. Doroshkevich, T. Larchenkova, and S. Pilipenko, MNRAS 525, 1922 (2023).
  35. R. E. Angulo, O. Hahn, and T. Abel, MNRAS 434, 3337 (2013).
  36. J. Barnes and P. Hut, Nature 324, 446 (1986).
  37. J. Binney and S. Tremaine, Galactic dynamics, Princeton University Press, Princeton, N.J. (1987).
  38. P. Boldrini, Galaxies 10, 5 (2021).
  39. M. V. Tkachev, S. V. Pilipenko, E. V. Mikheeva, and V. N. Lukash, MNRAS 527, 1381 (2024).
  40. A. Dolgov and K. Postnov, J. Cosmol. Astropart. Phys. 2017, 036 (2017).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Российская академия наук

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).