膨胀时代的动力学黑洞

我们在假设黑洞通过广义 McVittie 几何与宇宙背景动态耦合的情况下研究宇宙膨胀时期存在的黑洞，其引力质量随宇宙尺度因子而变化。采用 Starobinsky 的 $\mathcal{R}^2$ 膨胀模型，我们分析了宇宙耦合、Hawking 蒸发和辐射吸积在随后宇宙时代（膨胀、辐射、物质和暗能量）中的综合效应。要求黑洞事件视界在所有时刻都小于粒子视界，可得质量参数的上限。辐射在辐射时代的吸积进一步限制了参数空间以防止失控增长。Hawking 蒸发为确保黑洞在膨胀期间存活设定了初始质量的下限。我们发现，只有在膨胀期间形成的窄初始质量范围内的黑洞才能存活至今，达到最大质量 $M(t_0) \simeq 1.043\times10^{-3} M_\odot$。