原初黑洞的观测证据：一种实证主义视角

我们基于来自多种引力透镜、动力学、吸积和引力波效应的观测证据，回顾了支持原初黑洞（PBH）的众多论点。这代表了从通常强调 PBH 限制的转变，并提供了我们所称之为实证主义的视角。对恒星和类星体的微引力透镜观测表明，约 $1\,M_{\odot}$ 的 PBH 可能提供星系晕中大部分暗物质，若 PBH 具有扩展质量函数，则大 Magellanic 云微引力透镜观测允许这一点。更一般地，只要 PBH 的质量和暗物质比例足够大，相关的泊松涨落就能比标准宇宙学情景早得多地生成首批束缚天体。这同时解释了近期高红移矮星系的探测、源扣除红外与 X 射线宇宙背景的令人困惑的相关性、超暗弱矮星系的大小与质光比、银河系盘的动力加热，以及 LIGO/Virgo/KAGRA 在通常不与恒星残骸相关的质量范围内观测到的双体并合。即使 PBH 仅提供一小部分暗物质，它们也能解释各种其他观测难题，且足够大的 PBH 可能播种星系核中的超大质量黑洞甚至早期星系本身。我们论证 PBH 会自然形成于电弱、量子色动力学和电子-正电子湮灭时期，那时声速不可避免地下降。这导致一个具有若干明显隆起的扩展 PBH 质量函数，最显著的一个在约 $1\,M_{\odot}$，这将允许 PBH 以统一方式解释许多观测。