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强非高斯扰动曲率子情形下的原初黑洞

宇宙学与河外天体物理 2024-05-08 v2 广义相对论与量子宇宙学 高能物理 - 唯象学

摘要

我们研究在具有二次曲率子势的混合暴胀子-曲率子情形中原初黑洞(PBHs)的产生,假设曲率子在暴胀期间处于 de Sitter 平衡且 χ=0\langle \chi\rangle =0。在此设定下,由曲率子源起的曲率扰动是强非高斯的,不含主导高斯项。我们表明,对于 m2/H20.3m^2/H^2\gtrsim 0.3,曲率子对 CMB 尺度原初扰动谱的贡献可保持可忽略,但在小尺度上曲率子可源起 PBHs。特别地,当暴胀 Hubble 尺度 H1012H\gtrsim 10^{12} GeV 且曲率子衰变发生在从略早于电弱相变到 around QCD 相变的窗口内时,可产生小行星质量区间 1016MM1010M10^{-16}M_{\odot}\lesssim M\lesssim 10^{-10}M_{\odot}、丰度达 fPBH=1f_{\rm PBH} = 1 的 PBHs。

关键词

引用

@article{arxiv.2307.03078,
  title  = {Primordial black holes from a curvaton scenario with strongly non-Gaussian perturbations},
  author = {Andrew D. Gow and Tays Miranda and Sami Nurmi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2307.03078},
  year   = {2024}
}

备注

12 pages + appendices, 7 figures