由暴涨子结构产生原初黑洞

在 Big Bang 核合成之前，若宇宙在再加热期间由快速振荡的暴涨子场主导，则可能呈现原初结构形成期。在此背景下，我们曾假定了一种新的原初黑洞形成机制 [L. E. Padilla, J. C. Hidalgo, and K. A. Malik, Phys. Rev. D, vol. 106, p. 023519, Jul 2022]，其将延长的再加热时期与标量场暗物质模型相类比，规定了暴涨子晕与暴涨子星的引力坍缩。本文中我们考察该新机制实现所需的条件。我们表明，具有小尺度峰值的一般原初功率谱最适于产生大量 PBH。当满足此条件且再加热持续足够长时间时，可能产生质量为 $M_{\rm PBH}\sim 1~\mathrm{gram}$ 的大批 PBH。我们特别发现，PBH 的质量分数比在辐射或无力尘埃主导的宇宙中通过直接坍缩形成 PBH 时所获得的分数大数个量级。考察我们发现的观测含义，我们探讨了 PBH 成分在再加热结束后的某时刻主导宇宙能量密度的可能性。