原初磁单极子、黑洞与引力波

我们展示了在基于大统一理论的混合气 Inflation 模型中，如何在可观测水平上生成拓扑稳定的超重磁单极子和原初黑洞。在 $SU(5) \times U(1)_\chi$ 大统一情境下，磁单极子质量约为 $4 \times 10^{17}$ GeV，并携带一个单位 ($2 \pi /e$) 的 Dirac 磁电荷以及屏蔽的色磁电荷。磁单极子密度部分稀释至可观测水平，并伴随产生质量为 $10^{17}$-$10^{19}$ g 的原初黑洞，这些黑洞可能构成整个宇宙暗物质。张量到标量比 $r$ 被预测为 $10^{-5}$ - $10^{-4}$ 范围内，应在下一代 CMB 实验如 CMB-S4 和 LiteBIRD 中进行测试。水滴过渡期间产生的引力波谱也被呈现。通过中和生成可解释观察到的原子质量不平衡。