来自标度单极子的原初黑洞和引力波

具有足够弱规范耦合或来自全局对称性的单极子可以在早期宇宙中形成标度网络，其平均能量密度跟踪宇宙学背景。在这项工作中，我们通过执行经典格点模拟来估计过密度，发现如果希格斯期望值$v$满足$v\gtrsim 0.1 M_{\rm pl}$，则在这种演化过程中可以产生具有宽质量谱的原初黑洞（PBH）。形成是由哈勃斑块中单极子数的随机实现驱动的，导致过密度。我们还表明，由标度动力学产生的引力波（GW）在同一时期产生，其谱与PBH谱相关，并且振幅可在未来观测中检验。有趣的是，如果标度机制被规范单极子的规范玻色子质量终止，则非可忽略比例的PBH可以携带磁荷，并且这种带电PBH之间产生的磁库仑力预计与引力相当。连同PBH和GW信号，这提供了该情景的确凿特征。我们还指出了简单的宇宙学情景，这些情景也可能适用于来自标度宇宙弦的PBH形成，允许PBH构成主导暗物质。