21cm 暗时代信号中的小尺度原初涨落

质量范围 $10-10^4 \,{\rm M_\odot}$ 中的原初黑洞（PBH）分别受 LIGO/Virgo 对双黑洞并合观测的解释以及其能为中等质量黑洞提供种子从而解释极高红移处超大质量黑洞存在之能力的驱动。若它们由单场暴胀后重新进入视界并坍缩的过密度产生，则其存在意味着原初功率谱的增强。这一点及其相关的泊松涨落将导致小尺度上物质功率谱的增强。事实上，任何在小尺度上高于近尺度不变原初功率谱的额外功率的证据，都将暗示非单场慢滚暴胀模型，无论是否产生了原初黑洞。该额外功率可能在 $k\sim0.1 - 50\,{\rm Mpc^{-1}}$ 尺度上于 21cm 功率谱中可被新一代填充式低频干涉仪观测到。我们通过构建由会在小尺度上产生额外功率的单场暴胀模型所启发的原初功率谱，显式地将此前被忽略的原初涨落贡献纳入 21cm 信号预测中。我们发现，取决于原初黑洞的质量与丰度，包含这一原初涨落贡献十分重要，以免低估 21cm 信号。显然，我们缺乏前景建模的可探测性预测并不现实，但我们希望其能激励改进清洗算法，使我们得以触及这一由 PBH 启发的参数空间的有趣角落。