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具有非极小耦合的多场暴胀产生的原初黑洞

高能物理 - 理论 2022-09-30 v2 宇宙学与河外天体物理 广义相对论与量子宇宙学 高能物理 - 唯象学

摘要

原初黑洞(PBHs)为解释暗物质提供了一种令人兴奋的可能。在本文中,我们考虑了融合高能物理现实特征的暴胀模型——包括多个相互作用的标量场以及与时空里奇标量的非极小耦合——这些模型可能产生质量处于解决当前暗物质丰度所需范围内的原初黑洞。此类模型与超对称构造一致,并且仅在有效作用量中纳入了从一般有效场论考量所预期的项。这些模型具有带有平滑大场平台以及可引发短暂超慢滚演化小场特征的势。该模型族内的暴胀动力学对观测量的预言与近期测量(如原初曲率扰动的谱指数以及张量与标量扰动功率谱之比)高度吻合。正如先前关于由超慢滚暴胀阶段产生原初黑洞的研究,我们发现至少有一个无量纲参数必须被高度精细调节,以产生处于暗物质相关质量范围内的原初黑洞。尽管如此,我们发现此处描述的模型以更少的相关自由参数数量,对大量可观测量给出了准确的预言。

关键词

引用

@article{arxiv.2205.04471,
  title  = {Primordial Black Holes from Multifield Inflation with Nonminimal Couplings},
  author = {Sarah R. Geller and Wenzer Qin and Evan McDonough and David I. Kaiser},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2205.04471},
  year   = {2022}
}

备注

22 pages, 9 figures. References added to match published version