原始黑洞主导宇宙中的聚类与奔腾合并
宇宙学与河外天体物理
2025-11-24 v2 高能物理 - 唯象学
摘要
如果原始黑洞(PBH)存在于早期宇宙中，它们对能量预算的贡献相对于辐射而言会增长，除非初始丰度指数级小。除此之外，除非 PBH 主导时代持续足够久，PBH 才会形成簇并在这些对象中发生显著合并。我们在 Press-Schechter 形式化模型中计算了这些簇的population statistics，发现对于广泛的 PBH 质量和 PBH 主导时期起始的 Hubble 率，PBH 簇中的合并可表现出奔腾行为，簇的大部分最终将形成一个质量远大于原始 PBH 质量的单一黑洞。这些合并可显著改变 PBH 质量分布，并留下经大爆炸核合后蒸发的合并后余烬黑洞，产生各种观测特征，从而排除了此前认为可行的参数选择。
引用
@article{arxiv.2412.01890,
title = {Clustering and Runaway Merging in a Primordial Black Hole Dominated Universe},
author = {Ian Holst and Gordan Krnjaic and Huangyu Xiao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.01890},
year = {2025}
}
备注
16 pages, 5 figures, 1 appendix. New figure to clarify three-body capture, conclusions unchanged, matches journal version