具有原初非高斯性的II型涨落与原初黑洞形成
广义相对论与量子宇宙学
2024-11-13 v1 宇宙学与河外天体物理
摘要
本研究探讨了由大幅值绝热涨落坍缩形成的原初黑洞（PBH），并考虑了非高斯性。参考文献[Uehara:2024yyp]表明，大幅值涨落会导致B型PBH的形成，其特征是存在分叉陷获视界，不同于更常见的无分叉陷获视界的A型PBH。我们关注由高斯随机变量ζ_G通过函数βζ = -ln(1 - βζ_G)（其中β为参数）给出的局部型非高斯性。然后，我们研究了非高斯性如何影响动力学和形成的PBH类型，特别关注II型涨落，即面积半径随坐标半径非单调变化的情况。我们的研究结果表明，对于β > -2，区分A型和B型PBH的阈值随β的增大而降低，这与黑洞形成的阈值行为一致。此外，对于较大的正β值，B型PBH的阈值趋近于II型涨落的阈值。我们还发现，对于足够大的负β值（β ≲ -4.0），阈值位于μ的II型区域内，即存在不形成黑洞的II型涨落。最后，我们计算了几个β值下的PBH质量。我们观察到，在A型PBH的参数区域内，最终质量随初始振幅单调增加，这与先前的解析预期不同。
关键词
引用
@article{arxiv.2411.07648,
title = {Primordial Black Hole Formation from Type II Fluctuations with Primordial Non-Gaussianity},
author = {Masaaki Shimada and Albert Escrivá and Daiki Saito and Koichiro Uehara and Chul-Moon Yoo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.07648},
year = {2024}
}
备注
20pages, 14figures