利用原初黑洞主导宇宙中的引力波探测修正的霍金蒸发

近期有人提出，黑洞在损失约一半质量后，霍金蒸发可能会减慢。这种被称为“记忆负担”的效应，被参数化为质量损失率受到黑洞熵的负幂次n的抑制，并可能显著延长黑洞的寿命。我们研究了记忆负担对原初黑洞再加热场景的影响。修正后的原初黑洞蒸发导致原初黑洞主导阶段显著延长。要求原初黑洞在大爆炸核合成之前足够早地蒸发，缩小了允许的原初黑洞质量范围。实际上，我们发现当n>2.5时，原初黑洞再加热场景不可行。由原初黑洞数密度涨落诱导的引力波频率必然大于约1赫兹，而引力波谱的振幅则因原初黑洞主导阶段延长而增强。有趣的是，我们表明，在某些模型中，诱导引力波谱的斜率可能对霍金蒸发的修正敏感，这证明或许可以通过诱导引力波来检验“记忆负担”效应。最后，我们论证了我们的结果也可能适用于对霍金蒸发的一般性修正。