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宇宙学时空中蒸发原初黑洞的精确模型

广义相对论与量子宇宙学 2022-06-01 v2 宇宙学与河外天体物理 高能物理 - 唯象学 高能物理 - 理论

摘要

质量范围在 10171023 gm10^{17} - 10^{23}~{\rm gm} 的原初黑洞(PBHs)被视为可能的暗物质候选者,因为它们不受大爆炸核合成约束且表现如同冷暗物质。如果 PBHs 确实是暗物质,它们不能被当作渐近平直时空中的孤立物体。此外,与恒星质量黑洞相比,霍金粒子从 PBHs 辐射出的速率显著更快。在这项工作中,我们获得了一个精确的时间相关解,用于建模宇宙学背景中蒸发的黑洞。因此,该解考虑了 PBHs 的所有三个方面——由霍金辐射导致的质量损失、被质量分布包围的黑洞,以及宇宙学背景。此外,我们的模型预测较大质量的 PBHs 衰变更快;然而,\emph{较低质量的衰变率减小}。最后,我们讨论了将 PBHs 作为暗物质的理论约束所蕴含的意义。

关键词

引用

@article{arxiv.2110.14379,
  title  = {An exact model for evaporating primordial black holes in cosmological space-time},
  author = {Semin Xavier and Alan Sunny and S. Shankaranarayanan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2110.14379},
  year   = {2022}
}

备注

V2: 11 pages,2 figures, added 2 appendices, accepted in PRD