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临界坍缩对原初黑洞质量谱的影响

宇宙学与河外天体物理 2016-05-11 v4 广义相对论与量子宇宙学

摘要

某些暴胀模型以及早期宇宙相变的实现预言了原初黑洞的形成。对于大多数质量范围,以原初黑洞形式存在的物质比例受到各种尺度上许多不同观测的限制。原初黑洞被认为形成于跨越视界时的过密度其史瓦西半径大于视界。传统上因此假定原初黑洞质量等于其形成时刻的视界质量。然而,对其坍缩的详细计算表明,在每个时刻形成的原初黑洞更应形成遵循临界标度的不同质量的谱。尽管这一点已被知晓超过十五年,但在考虑原初黑洞质量谱预言时,这种标度行为的影响在很大程度上被忽略。在本文中,我们考虑了产生原初黑洞的多种模型的临界坍缩标度,发现它通常导致原初黑洞所含质量发生偏移、展宽和总体减少。这种效应依赖于模型和参数,不能通过谱的常数重标度来包含;它可能变得重要,并且在与观测限制比较时应被考虑。

关键词

引用

@article{arxiv.1512.00488,
  title  = {Effects of Critical Collapse on Primordial Black-Hole Mass Spectra},
  author = {Florian Kuhnel and Cornelius Rampf and Marit Sandstad},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1512.00488},
  year   = {2016}
}

备注

v2: 15 pages, 6 figures, revised version to match published version; v3: minor fixes regarding scaling of the relative energy density; v4: references added