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随机踢击对原始黑洞丰度和质量的影响:基于压实函数

宇宙学与河外天体物理 2026-03-25 v2 广义相对论与量子宇宙学

摘要

我们研究了产生原始黑洞(PBH)的可行超慢滚 inflation 模型中的随机效应。我们考虑了小行星、日系和超大质量黑洞种子质量。在每种情况下,我们模拟了 10810^8 个可能形成 PBH 的宇宙片段。在每个片段中,我们跟随 4×1044\times10^4 个动量壳层,从第一原理构建其球对称轮廓,而不引入窗口函数。我们包括临界坍缩效应和辐射时代传递函数的影响。结果得到的压实函数轮廓非常尖锐,由于随机踢击的作用。这可能会使 PBH 丰度最多提高 36 个数量级,具体取决于质量范围和坍缩准则。PBH 质量函数向更高质量移动并显著扩大。这些变化可能对 PBH 的观测约束产生大幅影响,并使得生成 PBH 的幅度更小。然而,质量函数的收敛问题仍然存在。结果表明,需要重新进行坍缩模拟以确定尖锐轮廓的坍缩准则。

关键词

引用

@article{arxiv.2510.09303,
  title  = {Effect of stochastic kicks on primordial black hole abundance and mass via the compaction function},
  author = {Sami Raatikainen and Syksy Rasanen and Eemeli Tomberg},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2510.09303},
  year   = {2026}
}

备注

v2. 31+17 pages, 12 figures. Added references and clarifications. Published version