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物质主导时代原始黑洞形成与自转的再思考

广义相对论与量子宇宙学 2025-09-03 v1 宇宙学与河外天体物理 高能物理 - 唯象学 高能物理 - 理论

摘要

本文我们计算了在物质主导(MD)时代由峰值理论形成的原始黑洞(PBHs)质量分布。我们应用齐赫尔科夫近似来跟踪超密度的非线性演化,并通过纳入基于hoop猜想的PBH形成准则来计算PBH丰度和质量函数。我们发现,PBH丰度β\beta遵循比例定律βAγσh5\beta \simeq A_\gamma \sigma_h^{*5},其中σh\sigma_h^*是 characterize 初始时域值方差的量。我们也发现,与之前的估计相反,对于σh1\sigma_h^*\ll 1,PBH自转非常小,但对于较大的σh\sigma_h^*和更广的功率谱,PBH自转可能更大。最后,针对单色功率谱,我们证明了PBH质量分布实际上是单色的,并指出结果PBH丰度约为此前预测的19倍。

关键词

引用

@article{arxiv.2508.10070,
  title  = {Primordial Black Hole Formation and Spin in Matter Domination Revisited},
  author = {Weitao Ye and Yungui Gong and Tomohiro Harada and Zhaofeng Kang and Kazunori Kohri and Daiki Saito and Chul-Moon Yoo},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2508.10070},
  year   = {2025}
}

备注

22 pages, 3 figures, 5 tables