原始黑洞与第一颗恒星

原始黑洞 (PBHs) 是一种引力效应可能显著影响早期宇宙结构形成的暗能量候选方案。我们通过详细的 $N$ -body 和流体动力学模拟研究了 PBHs 对 Population III 星形成的影响，超越了以前的半解析方法。我们的结果揭示了 PBHs 效应的质量依赖性二分法：质量足够的 PBHs ($M_{\rm PBH} \gtrsim 10^2 M_\odot$) 在足够丰富时可加速结构形成并将 Pop III 形成推迟到更高的红移，从而可能与来自高红移星系调查的观测限制相冲突。相反，较低质量的 PBHs 可导致富气小型星系的液体扰动，抑制星形成并在其丰度取决于情况下推迟宇宙黎明。我们量化了这些相互作用效应，以推导新的 PBH 质量函数及其对总暗能量密度的贡献约束，并对即将到来的詹金斯天文台和 21-cm 宇宙学实验的观测结果具有启示。