QCD 相变期间原始黑洞的扩展质量分布：SGWB 与 mini-EMRIs
摘要
原始黑洞 (PBHs) 是宇宙历史的重要轨迹之一。本文我们从一个广泛峰形的暴涨标量功率谱中研究 PBHs 在 QCD 相变时期的形成，这种情形自然产生扩展的 PBH 质量函数。该情形产生两种不同的随机引力波背景 (SGWB)：(i) 来自 PBH 形成时由标量引起的二阶张量扰动产生的标量诱导 SGWB，以及 (ii) 来自随后 PBH 二体 Population 合并产生的合并驱动 SGWB。我们使用贝叶斯分析检验两种 SGWB 通道，分别利用来自 NANOGrav 15 年数据集和 LVK 前三个观测运行的数据。我们还预测与 NANOGrav 和 LVK 约束进行直接比较的连续波信号来自 mini 极端质量比率轨迹 (mini-EMRIs)。我们的参数扫描识别出了在未来基于地面和基于空间的探测器中，组合 SGWB 具有检测潜力的参数空间区域。广泛的 PBH 质量分布自然产生 mini-EMRIs，这些未来的基于地面观测器，如 LVK A+、ET 和 CE，可以被检测。对于广泛的 PBH 参数空间，天文学上来源的 SGWB 在地面探测器的频率段掩盖了原始 SGWB。因此，对于扩展的 PBH 质量分布，我们发现检测 mini-EMRIs 是比相应 SGWB 更可靠的探针 PBH 参数空间的通道。
关键词
引用
@article{arxiv.2509.25083,
title = {Extended mass distribution of PBHs during QCD phase transition: SGWB and mini-EMRIs},
author = {Nilanjandev Bhaumik and Huai-Ke Guo and Si-Jiang Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.25083},
year = {2026}
}
备注
v1: 33 Pages, 9 Figures, 2 Tables, v2: 38 Pages, 10 Figures, 2 Tables, Added waveforms from IMRPhenomXAS and FastEMRIWaveforms, v3: 40 Pages, 10 Figures, 3 Tables (minor changes, version accepted for publication in Phys. Rev. D)