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基于迹异常作用的平流动理论与原始黑洞

高能物理 - 理论 2025-03-17 v2 高能天体物理现象 广义相对论与量子宇宙学 高能物理 - 唯象学

摘要

我们研究了最近提出的描述迹异常的引力有效场论中的平流动。该理论需要一个在早期宇宙中无质量的标量。该标量——称为异常子(anomalyon)——通过规范场迹异常与熟悉的物质和辐射耦合。我们推导出一类仅略有偏离标准平流动解的宇宙学解,尽管异常子拥有可观大小的时间依赖背景。在另一方面,理论中的标量宇宙扰动不同于常规平流动扰动。平流动子和异常子扰动混合,其中一个对角组合给出标准的接近尺度不变的绝热谱,而另一个组合在短距离尺度上具有蓝色功率谱。我们认为,这种蓝色谱可以导致在CMB观测范围之外的距离尺度上形成原始黑洞(PBHs)。结果得到的PBHs可以存活到今天的宇宙。对于自然参数值,PBHs仅构成暗能量的微小部分,但通过微调或许可以解释全部暗能量。我们还展示了该理论预测的原始引力波几乎与标准平流动的相同。

关键词

引用

@article{arxiv.2411.16834,
  title  = {Inflation with the Trace Anomaly Action and Primordial Black Holes},
  author = {Gregory Gabadadze and David N. Spergel and Giorgi Tukhashvili},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2411.16834},
  year   = {2025}
}

备注

29 pages, 1 figure; v2: References and comments added; to appear in PRD