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引力热化形成原初黑洞、玻色星和同类相食星

宇宙学与河外天体物理 2025-10-16 v3 高能物理 - 唯象学

摘要

从暴胀结束到大爆炸核合成之间的宇宙学历史,人们知之甚少。各种动机良好的模型预测,宇宙在这一早期时期可能经历了一段物质主导时期。我们证明,如果导致物质主导的粒子具有自相互作用,它们可以形成经历引力热化坍缩的晕。因此,我们提出了一种形成原初黑洞的新颖场景,这些黑洞尤其可以位于小行星质量范围内。我们还发现,引力热化演化之后形成的不仅仅是黑洞。我们证明,粒子的数改变湮灭可以产生足够的热量来阻止引力热化演化,从而形成一颗“同类相食星”。同样,来自粒子排斥性自相互作用的压力可以在引力热化演化过程中形成玻色星。因此,我们的研究强调了早期宇宙中的结构形成可以具有丰富的现象学。

关键词

引用

@article{arxiv.2410.18948,
  title  = {Gravothermalizing into primordial black holes, boson stars, and cannibal stars},
  author = {Pranjal Ralegankar and Daniele Perri and Takeshi Kobayashi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2410.18948},
  year   = {2025}
}

备注

22 pages + appendices, and 4 figures; matches version accepted in PRD