蒸发的原初黑洞、弦轴子宇宙与热暗辐射

我们表明，原初黑洞（PBHs）通过弦理论紧致化中普遍存在的大量类轴子粒子的霍金辐射获得不可忽略的自旋。这是因为标量可以在单极模式（$l=0$）下发射，此时不会从黑洞移除角动量，因此足够大量的标量可以补偿由费米子、规范玻色子和引力子发射产生的自旋减小。$10^8$-$10^{12}$ kg PBHs 的所得特征自旋分布有可能被未来的伽马射线天文台测量，前提是 PBH 丰度不太小。这提供了对基础理论中轻标量总数的独特探测，独立于它们与已知物质的相互作用强度。由该霍金辐射产生的 MeV-TeV 热轴子的当前本地能量密度可能超过 $\rho_{\rm CMB}$。对 PBHs 的蒸发约束也有所减弱。