由功率谱峰值产生的原初黑洞质量分布的精确模型
宇宙学与河外天体物理
2022-01-10 v3 广义相对论与量子宇宙学
摘要
我们考察由原初功率谱中一个峰值所产生的原初黑洞质量分布的形状。鉴于建模方面的改进，我们重审了临界坍缩效应产生一种并非由通常假设的对数正态所描述的分布这一论断，表明该结论依然成立，尤其对于窄峰，此时质量分布形状对峰值性质不敏感，而临界坍缩决定了最小宽度。我们提出了一些可能更好描述该形状的替代模型，既针对窄峰情形，也针对峰值形状效应显著的宽得多的峰情形。我们强调偏斜对数正态以及由临界坍缩物理所启发的广义模型为这些可能替代模型中最佳的。这些模型可用作数值计算质量分布的准确且快速的近似，从而允许在 MCMC 分析中高效实现。我们主张在具有足够准确数据(如未来的 LIGO-Virgo 观测)或考虑对 PBH 丰度有强质量依赖的约束时，使用这两种模型之一替代对数正态。
引用
@article{arxiv.2009.03204,
title = {An accurate model for the primordial black hole mass distribution from a peak in the power spectrum},
author = {Andrew D. Gow and Christian T. Byrnes and Alex Hall},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.03204},
year = {2022}
}
备注
15 pages + appendices, 5 figures; v3: additional discussion of mass distribution insensitivity to narrow peak shape, matches published version