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Starobinsky 暴胀后原初黑洞形成的改进模型

广义相对论与量子宇宙学 2023-07-10 v2 宇宙学与河外天体物理 高能物理 - 理论

摘要

通过结合 Starobinsky 暴胀模型、Appleby-Battye-Starobinsky (ABS) 暗能量模型以及修正 F(R)F(R) 引力中的量子修正,提出了一种暴胀和原初黑洞(PBH)形成的新的(改进的)模型。ABS 模型中的能量尺度参数取为接近暴胀尺度,以描述双暴胀而非暗能量。该量子修正由时空标量曲率 RR 的四次项给出,在 F(R)F(R) 函数中具有负系数 (δ)(-\delta)。结果表明,通过选取适当的 δ\delta 值,可以与当前宇宙微波背景(CMB)辐射测量达成非常好的一致(在 1σ1\sigma 内),从而解决了早期 arXiv:2205.00603 中提出模型里 CMB 标量扰动倾斜低值的问题。通过对模型参数进行微调,标量扰动功率谱实现了大增强(相对于 CMB 增强 10710^7 倍)。通过数值分析发现,这可导致小行星尺寸 PBH 的形成,其质量最高达 102010^{20} g,这些 PBH 可能构成当前宇宙中的暗物质。

关键词

引用

@article{arxiv.2306.06597,
  title  = {Improved model of primordial black hole formation after Starobinsky inflation},
  author = {Sultan Saburov and Sergei V. Ketov},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2306.06597},
  year   = {2023}
}

备注

12 pages, 6 figures, LaTeX; minor corrections