作为原初黑洞形成初始条件的曲率剖面

本工作是研究早期宇宙辐射主导时期可能的原初黑洞（PBH）形成这一持续研究计划的一部分。在球对称下，我们根据曲率剖面指定初始构型，其代表原初黑洞形成所需的大振幅度规扰动（偏离均匀的弗里德曼-罗伯逊-沃克模型）的初始条件。利用渐近拟均匀解，我们将曲率剖面与密度和速度场联系起来，在足够早的时刻，当构型的尺度远大于宇宙视界时，它们可被视为背景值的小扰动。我们给出密度和速度剖面的通用解析解。这些解使我们能以自洽方式考虑在多种宇宙学情形下原初黑洞的形成，其中宇宙学流体被视为具有不同状态方程的不同组分的任意混合。我们表明密度和速度剖面作为初始时间函数的解析解纯为增长模。然后我们使用两种不同的曲率剖面参数化并数值追踪一系列初始构型的演化。