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巴罗熵框架下的常滚暴涨与原始黑洞

广义相对论与量子宇宙学 2025-09-09 v3

摘要

在本文中,我们从修正的爱因斯坦场方程出发,推导了巴罗熵模型中的修正标量谱指数 nsn_{s} 和修正张标比 rr,计算了它们在幂律势、周期势和山顶势模型中的值,利用普朗克2018数据约束了模型参数 δ\delta 和势参数,并发现增大 δ\delta 会导致 rr 显著减小。然后,我们计算了这些模型的原始曲率扰动功率谱、原始黑洞(PBH)丰度以及标量诱导引力波(SIGWs),发现PBH质量约为 1012M10^{-12} M_{\odot},PBH丰度接近 0.980.98,SIGWs的峰值频率在 103Hz10^{-3} \mathrm{Hz} 量级,表明这些模型不仅能产生足够的PBH,贡献三分之一的暗物质含量,还可能被下一代任务如LISA、太极和天琴探测到。随后,我们分析了PBH的演化,发现当有效状态方程参数从 1/31/3 演化到 1/3-1/3 时,吸积质量增加到约 102Mi10^{2}M_{i},而PBH的温度从 104K10^{4}K 降至 102K10^{2}K,这表明PBH今天存在且可被探测。

关键词

引用

@article{arxiv.2401.15451,
  title  = {Constant-roll inflation and primordial black holes within Barrow entropic framework},
  author = {Qihong Huang and Li-Yang Chen and He Huang and Bing Xu and Kaituo Zhang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2401.15451},
  year   = {2025}
}