基于霍金辐射的原始黑洞约束——综述

自2015年探测到太阳质量黑洞并合引力波以来，原始黑洞受到密切关注。近来，数值工具的发展与精密观测数据重新点燃了约束低质量区间（即 $M < 10^{23}$g）黑洞丰度的努力。特别是，小行星质量 $M \sim 10^{17}-10^{23}\,$g 的原始黑洞可能占暗物质的100%。尽管微引力透镜与恒星瓦解对其丰度的约束已放宽，这些黑洞的霍金辐射似乎成为唯一的探测（与约束）手段。基于霍金辐射对原始黑洞的约束可追溯到霍金最初的文章。在早期宇宙中蒸发的黑洞可能产生了重子不对称性、改变了大爆炸核合成、扭曲了宇宙微波背景，或产生了如光子与中微子等稳定粒子的宇宙学背景。在其寿命终结时，爆炸的原始黑洞会产生高能宇宙射线，从而提供通往高达普朗克尺度物理的宝贵途径。本综述描述了位于广义相对论、量子力学与统计物理边界的霍金辐射基本原理。随后给出依赖于蒸发现象的原始黑洞各类约束的最新状况，并在相关处给出未来工作展望。特别地，非标准黑洞与超越标准模型自由度的发射目前是热门课题。