晚期形成的原初黑洞:超越 CMB 时代
宇宙学与河外天体物理
2023-03-31 v3 高能物理 - 唯象学
摘要
中等质量黑洞范围 长期以来为原初黑洞(PBH)提供了诱人的可能性,该范围内的种群被假定为部分黑洞双星并合探测事件以及星系中心超大质量黑洞存在的原因。然而,由复合期间 PBH 吸积导出的显著界限严重限制了中等质量 PBH 的质量分数。我们通过提出一种形成情景来解决此问题:其中“原初”黑洞在我们宇宙史晚期、超越 CMB 时代形成,从而规避该界限。在这一关键时期,我们的致密天体种群以热压支撑的热球存在,最终冷却为简并压支撑的费米球,并最后坍缩为 PBH。我们的机制是质量间隙 LIGO-VIRGO-KAGRA 探测与 JWST 对早期 超大质量黑洞观测的可行产生方法。此外,我们提出了在当前时代之后形成 PBH 的显著可能性,称之为\textit{未来} PBH。此类种群将规避文献中几乎所有(即便不是全部)关于 PBH 质量谱的界限,并开启先前未设想的可能性。轻的未来 PBH 可在霍金蒸发阈值以下形成,并将宇宙中大部分物质转化为辐射。
引用
@article{arxiv.2210.16462,
title = {Late-Forming PBH: Beyond the CMB era},
author = {Philip Lu and Kiyoharu Kawana and Alexander Kusenko},
journal= {arXiv preprint arXiv:2210.16462},
year = {2023}
}
备注
10 pages, 4 figures