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在单场暴胀中生成用于原初黑洞形成的大尺度原初涨落

宇宙学与河外天体物理 2025-05-08 v2 高能物理 - 理论

摘要

为了产生可观量的原初黑洞(PBHs),曲率扰动振幅的平方必须取O(0.01)\mathcal{O}(0.01)的大值,即比宇宙微波背景辐射(CMB)在大尺度上观测到的值大七位数量级。这种大涨落可以通过在短时间内破坏慢滚(SR)条件来实现。此类可能性中最著名的是超慢滚(USR)暴胀。我们在一个简单的单场暴胀模型中计算了曲率扰动的功率谱,该模型通过SR-USR-SR阶段演化,从而同时实现了用于PBH形成的大振幅小尺度涨落和CMB观测到的小振幅大尺度涨落。作为小尺度精度宇宙学的开端,我们进一步计算了由曲率扰动三阶作用诱导的双谱和功率谱的单圈修正。结果表明,实现PBH形成的单场暴胀模型可受到量子修正的约束。

关键词

引用

@article{arxiv.2405.12149,
  title  = {Generating large primordial fluctuations in single-field inflation for PBH formation},
  author = {Jason Kristiano and Jun'ichi Yokoyama},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2405.12149},
  year   = {2025}
}

备注

Invited chapter to the book "Primordial Black Holes'', Springer 2024, ed. Chris Byrnes, Gabriele Franciolini, Tomohiro Harada, Paolo Pani, Misao Sasaki