强一级相变中的原初黑洞

我们研究强过冷一级相变中原初黑洞（PBHs）的形成。该机制基于由假真空主导的残余物的存在，其随宇宙膨胀的标度比周围能量已转化为辐射的区域更慢。我们计算了这些残余物形成的PBH，包括假真空和泡壁的贡献，通过使用hoop猜想估计坍缩，并考虑进入视界即坍缩的区域以及紧致度增长而坍缩的亚视界区域。我们表明，对于指数型泡成核率$\Gamma \propto e^{\beta t}$，若假真空势能$\Delta V \lesssim (10^{12} {\rm GeV})^4$，则原初黑洞形成要求$\beta/H \gtrsim 3.8$，其中$H$为哈勃率，否则会形成过多长寿命PBH。若$\beta/H \simeq 3.8$且$10^5 {\rm GeV} \lesssim \Delta V^{1/4} \lesssim 10^8 {\rm GeV}$，观测到的暗物质丰度可由小行星质量PBH形成。最后，我们还考虑了指数成核率的二阶修正，表明PBH丰度主要由真真空泡的平均半径决定。