早期宇宙中含原初黑洞的暗物质模拟

质量为 $10-30 M_\odot$ 量级的原初黑洞（PBH）已被提出作为 LIGO 天文台最近发现的引力波发射事件的一种可能解释。如果属实，那么 PBH 将构成宇宙中暗物质成分的可观部分。利用一系列宇宙学 N 体模拟，其中包含暗物质以及从 $f_{PBH} = 10^{-4}$ 到 $f_{PBH} = 1$ 可变比例的 PBH，我们分析了引力束缚 PBH 对的形成与瓦解过程，以及束缚对和非束缚对的合并，并估计了此类事件的概率。我们表明它们与 LIGO 及其他研究组得到的 PBH 丰度约束吻合良好。我们发现，对的稳定性虽然是合并率的主要决定因素，但受到暗物质晕形成与成团效应的显著影响。作为一个附带结果，我们还评估了数值误差对束缚对稳定性的影响，这可用于未来采用该方法的研究。