物质主导时期原始黑洞的形成

我们研究了在早期物质主导时期通过稀有原始涨落的坍缩形成原始黑洞（PBHs）的过程。坍缩阈值强烈取决于峰形的大小，随着峰变得更平坦而更小，从而导致这些峰更稀有。在顶帽扰动的极端极限下，Harada、Kohri、Sasaki、Terada和Yoo等人认为，速度色散的增长会阻止黑洞的形成，除非初始峰大于 $\zeta_{\rm th} \sim \zeta_{\rm rms}^{2/5}$。在考虑峰形分布后，我们发现对于现实的PBHs星系丰度，有效阈值更大，$\zeta_{\rm th} \sim \zeta_{\rm rms }^{1/10}$。该模型需要$\zeta_{\rm rms}\sim 10^{-1}$，这远高于CMB尺度上的观测值。因此，物质主导时期的PBHs形成效率几乎与辐射主导时期相当。我们估计出无量纲自旋参数为 $a_{\rm rms} \sim \zeta_{\rm rms}^{7/4}\ll 1$，略高于辐射主导时期形成的PBHs。