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暴胀期间由零能条件破坏产生的原初黑洞

广义相对论与量子宇宙学 2024-07-10 v2 宇宙学与河外天体物理 高能物理 - 理论

摘要

原初黑洞(PBHs)与零能条件(NEC)的破坏对我们理解极早期宇宙具有重要意义。我们提出一种在单场暴胀情景中通过NEC破坏生成PBHs的新方法。在我们的情景中,宇宙从哈勃参数H=Hinf1H = H_{\text{inf}1}的第一慢滚暴胀阶段,经由中间NEC破坏阶段,过渡到H=Hinf2Hinf1H = H_{\text{inf}2}\gg H_{\text{inf}1}的第二慢滚暴胀阶段。NEC破坏自然地增强了某一波长处的原初标量功率谱,从而产生具有观测关注质量与丰度的PBHs。我们还研究了由增强密度扰动引发的标量诱导引力波(SIGWs)的现象学特征。我们的工作凸显了利用PBHs、SIGWs与原初引力波组合作为研究暴胀期间NEC破坏的有价值探针的潜力,为探索早期宇宙开辟了新途径。

关键词

引用

@article{arxiv.2305.10933,
  title  = {Primordial black holes from null energy condition violation during inflation},
  author = {Yong Cai and Mian Zhu and Yun-Song Piao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2305.10933},
  year   = {2024}
}

备注

9 pages, 5 figures + supplemental material, published in PRL