多项式吸引子模型中的原初黑洞与标量诱导引力波
广义相对论与量子宇宙学
2024-05-24 v2
摘要
早期宇宙中产生的原初黑洞（PBHs）被认为是暗物质的候选者之一。为了产生足够丰度的PBHs，原初标量功率谱需要增强到0.01的量级。考虑到具有多项式α吸引子的三阶多项式势，我们表明，在满足宇宙微波背景观测2σ置信水平约束的同时，可以产生质量约为10^{17}克的PBHs。在多项式α吸引子中产生的PBHs质量可以远大于指数α吸引子中产生的质量。通过向多项式中添加一个负幂律项，可以轻松产生具有不同质量的丰富PBHs以及伴随的具有不同峰值频率的标量诱导引力波（SIGWs）。质量约为10^{-15}-10^{-12} M_⊙的PBHs可以解释几乎所有的暗物质。在纳赫兹频段产生的SIGWs可以解释近期脉冲星计时阵列观测到的随机引力波背景信号。我们数值计算了压缩和等边极限下的原初曲率扰动的非高斯性。我们发现非高斯性修正极大地增强了PBH的丰度，这使得PBHs的产生变得容易得多，但非高斯性对SIGWs产生的影响可以忽略不计。
引用
@article{arxiv.2401.16069,
title = {Primordial black holes and scalar-induced gravitational waves from the polynomial attractor model},
author = {Zhongkai Wang and Shengqing Gao and Yungui Gong and Yue Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.16069},
year = {2024}
}
备注
11 pages, 5 figures