原初黑洞或虫洞能和宇宙膨胀一样快吗?
广义相对论与量子宇宙学
2015-05-18 v1 宇宙学与河外天体物理
摘要
本综述探讨对于形式为的状态方程,是否存在物理上真实的自相似解,使得原初黑洞与精确或渐近Friedmann模型相连接。在正压情况()下,当黑洞通过声速点与精确Friedmann背景相连时,不存在这样的解。然而,已有声称指出,只要黑洞大小与宇宙视界大小之比处于某个临界值之上的狭窄范围内,就存在一个单参数的渐近Friedmann黑洞解族。此外还存在“普适”黑洞,其中的黑洞具有表观视界但没有事件视界。结果表明,这两类解都只是渐近{\it 准}Friedmann的,因为它们在远距离处包含立体角亏损,但它们未必在观测上被排除。我们还考虑了在由标量场主导的宇宙中自相似黑洞解的可能性。如果该场是无质量的,情况类似于刚流体情况,因此任何黑洞解同样是人为构造的,尽管可能仍然存在普适黑洞解。如果标量场沿着势滚下从而具有质量(如精质场景中),情况则不那么明朗。尽管目前尚未知此类显式渐近Friedmann黑洞解,但它们并未被排除,且与的理想流体情况的比较表明,如果黑洞不是太大,它们应当存在。这意味着在某些情况下,黑洞在精质主导的宇宙中可能和宇宙视界增长得一样快,这支持了原初黑洞的吸积可能在星系核超大质量黑洞产生中发挥了作用的假说。
引用
@article{arxiv.1003.3324,
title = {Can a primordial black hole or wormhole grow as fast as the universe?},
author = {B. J. Carr and Tomohiro Harada and Hideki Maeda},
journal= {arXiv preprint arXiv:1003.3324},
year = {2015}
}
备注
17 pages, 9 figures