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xSM 中一次相变引起的原始黑洞

高能物理 - 唯象学 2025-02-18 v2 宇宙学与河外天体物理 高能天体物理现象

摘要

超凝一次相变 (FOPT) 可能导致原始黑洞 (PBH) 的形成。这一情景对有效势的轮廓提出了严苛要求。在本工作中,我们以 singlet 扩展标准模型 (xSM) 作为基准模型,探讨了在电弱尺度上的这种可能性。形成于超凝 FOPT 的 PBH 具有围绕地球质量的窄质量分布,这一分布与 PBH 形成的温度密切相关,对应于电弱尺度的 FOPT。这一情景可通过微透镜实验、基于太空的引力波探测器以及粒子对撞机实验进行探测。值得注意的是,未来基于太空的引力波探测器 LISA 将有望在 xSM 中确认此 PBH 场景,或将其排除为极小比例的暗物质由 PBH 组成的情况,下限可至 fPBH>10300f_{\rm PBH}> 10^{-300}。有趣的是,我们的发现表明,xSM 框架下的 PBH 可能与 OGLE 微透镜实验报告的六个超短时间尺度事件相吻合。

关键词

引用

@article{arxiv.2406.07622,
  title  = {Primordial Black Holes from First-Order Phase Transition in the xSM},
  author = {Dorival Gonçalves and Ajay Kaladharan and Yongcheng Wu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2406.07622},
  year   = {2025}
}

备注

48 pages, 13 figures and 1 table. v2: matches published version