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早期宇宙中原初黑洞的重组

宇宙学与河外天体物理 2025-04-17 v2 高能物理 - 唯象学

摘要

原初黑洞(PBH)可在从暴胀到一阶相变的广泛场景中产生。轻原初黑洞,如预热期、反弹宇宙学或 GUT 尺度产生的黑洞,给定适度的初始丰度,可诱导早期物质主导阶段。在早期物质主导期间,初始 PBH 密度扰动的增长可触发视界尺度上的坍缩,产生重得多的 PBH。当剩余的原始 PBH 蒸发并再热化宇宙时,这些大质量重组 PBH 存活更长时间,在当今产生潜在可观测的特征。我们研究了这一 PBH 重组场景,表明这些重组 PBH 可发射大量伽马射线,可被下一代实验探测。物质主导后的快速再热化产生伴随的随机引力波背景,可能处于即将到来的 CMB-S4 实验的探测范围内。PBH 重组场景提供了一种引人入胜的可能性,将当前 PBH 种群与早期宇宙物理中的初始形成机制解耦,同时通过多信使天文学提供观测机会。

关键词

引用

@article{arxiv.2411.07469,
  title  = {Primordial Black Hole Reformation in the Early Universe},
  author = {Taehun Kim and Philip Lu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2411.07469},
  year   = {2025}
}

备注

10 pages, 5 figures