小质量原初黑洞周围热点的形成

本文研究了早期宇宙中源自原初黑洞（PBHs）的霍金辐射的热化过程，并考虑了高能粒子热化上的干涉效应，即Landau-Pomeranchuk-Migdal（LPM）效应。质量 $\lesssim 10^9 \, \mathrm{g}$ 的小质量PBH在 big bang nucleosynthesis（BBN，大爆炸核合成）之前完全蒸发。这些PBH发射的霍金辐射加热了温度低于霍金温度的周围等离子体，导致PBH周围出现非平凡的温度分布，即围绕PBH、具有截断幂律尾部的热点。我们发现热点具有一个半径远大于黑洞视界的核，其最高温度与PBH的初始质量无关，如 $2 \times 10^{9} \, {\rm GeV} \times (\alpha/0.1)^{19/3}$，其中 $\alpha$ 通常代表精细结构常数。我们还简要讨论了热点存在对现象学的启示。