Estudio de agujeros negros primordiales como candidatos a materia oscura. Implicaciones sobre la población de púlsares.

Abstract

[ES]Los agujeros negros primordiales (PBH) son uno de los actuales candidatos a componentes de la materia oscura (DM). Las evidencias experimentales indican que existe una ventana permitida en la que los PBH con masas entre 10^(-16) y 10^(-11) masas solares podrían componer el total de la materia de la DM. El objetivo de este trabajo es valorar si la observación de anti-glitches (disminuciones de la frecuencia de rotación) en púlsares provocados por la interacción con PBH puede utilizarse para imponer restricciones a la fracción de PBH en la DM en dicha ventana. Para ello, se consideran PBH aproximándose a una estrella de neutrones en una órbita hiperbólica que interseca con la superficie de la estrella. La dinámica del PBH está determinada por la atracción gravitatoria y las fuerzas disipativas que frenan al PBH en el interior de la estrella. Conociendo como varían las magnitudes termodinámicas en la estrella, podemos evaluar la magnitud del anti-glitch, que resulta ser mucho menor que los valores mínimos detectados para glitches. Sin embargo, es necesario continuar con el estudio de anti-glitches como método para restringir la abundancia de PBH, utilizando modelos más realistas del interior de la estrella y un tratamiento total mente relativista de la dinámica del PBH entre otros.

[EN]Primordial black holes (PBH) are a candidate for being the dark matter (DM). Several experiments have imposed constrains on the PBH fraction in DM, but PBH between 10^(-16) and 10^(-11) solar masses may compose all DM. The aim of this work is to study if the observation of anti-glitches (spin down events) in pulsars due to the interaction with PBH can be used to constrain PBH abundance in such mass range. We have studied PBH in a hyperbolic orbit that intersects a neutron star surface. The PBH dynamics inside the star is determined by the gravitational attraction and other forces such as the dynamical friction. If the behaviour of the thermodynamic variables inside the star is known, it is possible to compute the anti-glitch magnitude. We have found that the change in frequency is much smaller than the lowest values ever measured in glitches. However, further re search is needed. For example, a fully relativistic treatment if the PBH dynamics and more detailed models of the can be treated in later works about this topic.