QCD轴子形成原初黑洞的新机制

我们提出了在QCD轴子框架下产生原初黑洞(PBH)的一种新机制。我们考虑Peccei-Quinn对称性在暴胀期间破缺的情形，由此产生一个$N_{\rm DW}=1$的弦-壁网络，其再进入视界的时间足够晚。因此，网络中自然出现的闭合轴子域壁足够大，可坍缩成PBH。我们的数值模拟表明，总壁面积的$\sim 0.3\%$以闭合壁的形式存在。此外，暗物质的遗迹丰度主要由弦束缚的开放壁坍缩所产生的自由轴子构成。在该框架下，暗物质中PBH的丰度经计算为$\sim 0.9\%$。这一比例不受轴子参数或再进入视界温度的影响，因为它由网络中闭合壁的固定比例决定，并受渗流理论原理支配。由此产生的PBH均匀具有相同的质量，范围约为$10^{-9}$至$1$太阳质量，对应于经典的QCD轴子质量窗口$10^{-5}-10^{-2}$~eV以及再进入视界温度$300-1$~MeV。有趣的是，该机制中的PBH可自然解释OGLE合作组观测到的超短时标引力微透镜事件。