中文

被中断相变产生的原始黑洞

宇宙学与河外天体物理 2026-01-28 v3 广义相对论与量子宇宙学 高能物理 - 唯象学

摘要

我们提出了一种通过早期物质主导阶段再加热后中断相变产生原始黑洞的新机制。在再加热过程中,由在 inflation 结束时占据宇宙的无压力流体 (称为 reheaton) 诱导,辐射浴的温度通常会升高,达到最大温度 TmaxT_{\rm max},随后下降。我们考虑由温度升高引发的第一阶相变,该相变在 TmaxT_{\rm max} 高于临界温度但未足以克服宇宙膨胀的气泡核生成速率而中止。尽管气泡永远不会完全占据空间,但仍可核生成一些气泡并在温度再次下降到临界温度时继续膨胀。我们认为这些气泡会缩小并消失,留下带正密度扰动的宏观球形区域。这些扰动区域吸积周围物质 (reheaton),最终坍缩成原始黑洞,其质量持续增长直至辐射主导阶段的开始。我们以气泡核生成速率 TmaxT_{\rm max} 为参数估计这些原始黑洞的丰度,证明从现象学角度来看,丰度可显著较大。

关键词

引用

@article{arxiv.2409.02175,
  title  = {Primordial black holes from an interrupted phase transition},
  author = {Wen-Yuan Ai and Lucien Heurtier and Tae Hyun Jung},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2409.02175},
  year   = {2026}
}

备注

13 pages, 7 figures; v2: title changed, added a new section in the appendix + other minor changes, refs updated; v3: matches the published version