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关于混合暴胀中原初黑洞的形成

宇宙学与河外天体物理 2023-07-12 v3 广义相对论与量子宇宙学 高能物理 - 唯象学

摘要

我们重新审视混合暴胀模型中在瀑布相变期间产生的大曲率扰动形成原初黑洞(PBH)的情形。在文献考虑的最小设定中,PBH的质量与丰度相关联,天体物理尺度的PBH往往被过度产生。这是因为曲率扰动更长的长度尺度(或更大的PBH质量)需要具有更平坦势的更长瀑布区间,从而导致曲率扰动过度产生。然而,在本文中,我们讨论暴胀子势的高维项会影响瀑布相变期间的动力学,并表明在部分参数空间中可形成质量为 101723g10^{17\text{--}23} \, {\rm g} 量级(可解释全部暗物质)的天体物理尺度PBH,且与任何现有约束一致。该情形可通过未来引力波实验(如LISA)观测由标量扰动诱导的引力波进行检验。

关键词

引用

@article{arxiv.2304.01249,
  title  = {On the primordial black hole formation in hybrid inflation},
  author = {Yuichiro Tada and Masaki Yamada},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2304.01249},
  year   = {2023}
}

备注

14 pages, 8 figures; v2: minor corrections, figures updated, conclusions unchanged; v3: accepted version, minor corrections