原始黑洞作为宇宙膨胀加速器

我们提出了一种由具备受力特性的原始黑洞（PBHs）驱动的新型自然宇宙加速机制。通过构建新的“瑞士奶酪”宇宙学模型，我们展示了这一宇宙加速机制是一种普遍现象，通过考察三种常规黑洞时空结构——即 Hayward 黑洞、Bardeen 黑洞和 Dymnikova 黑洞时空，以及奇异的 de Sitter-Schwarzschild 时空。有趣的是，通过将这些黑洞时空与 isotropic 且均匀的扩张宇宙匹配，我们获得了一段宇宙加速阶段，其能量尺度要么取决于黑洞参数，要么由于黑洞蒸发而结束。这一宇宙加速机制可能与具有优雅退出和再热的膨胀阶段有关，或者与早期暗能量类型贡献有关，这与 Hubble 矛盾问题密切相关。值得注意的是，我们发现质量为 $m<5\times 10^8\mathrm{g}$ 的超轻 PBHs 在彩星大爆炸前占据宇宙能量的支配地位时，可以在不使用气体场的情况下驱动成功的膨胀扩张时代。此外，质量为 $m \sim 10^{12}\mathrm{g}$ 且占比为 $0.107 < \Omega^\mathrm{eq}_\mathrm{PBH}< 0.5$ 的 PBHs 在物-辐射相等前不久，能够产生大量的早期暗能量，有助于缓解 $H_0$ 矛盾。