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来自黑洞主导时期的暗辐射与超重暗物质

高能物理 - 唯象学 2019-09-04 v1 宇宙学与河外天体物理

摘要

如果早期宇宙中甚至只产生了相对少量的黑洞,随着空间膨胀,它们将构成总能量密度中越来越大的份额。因此,考虑早期宇宙包含原初黑洞主导总能量密度时期的情形是颇有动机的。在此背景下,我们将霍金辐射视为产生暗辐射与暗物质的机制。若早期宇宙包含黑洞主导时期,我们发现霍金辐射将为每个自旋为 0、1/2 或 1 的轻且退耦的物种产生水平为 ΔNeff0.030.2\Delta N_{\rm eff} \sim 0.03-0.2 的暗辐射。该范围很适合缓解晚期与早期哈勃常数测定之间的张力,并处于即将到来的 CMB 实验的可及范围内。暗物质也可能源自黑洞主导早期宇宙中的霍金辐射,尽管此类暗物质候选者若要避免超出测得丰度,必须非常重(mDM>1011m_{\rm DM} >10^{11} GeV)。

关键词

引用

@article{arxiv.1905.01301,
  title  = {Dark Radiation and Superheavy Dark Matter from Black Hole Domination},
  author = {Dan Hooper and Gordan Krnjaic and Samuel D. McDermott},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1905.01301},
  year   = {2019}
}

备注

12 pages, 4 figures, 2 appendices