原初黑洞形成的球对称与非球对称模型：精确解
广义相对论与量子宇宙学
2016-10-25 v2 宇宙学与河外天体物理
高能物理 - 理论
摘要
我们构造了时空，分别利用 Lemaitre--Tolman--Bondi 解和 Szekeres 准球解，提供平坦 Friedmann--Lemaitre--Robertson--Walker (FLRW) 宇宙中黑洞形成的球对称与非球对称模型。这些尘埃解可能同时包含壳交叉和壳聚焦裸奇点。这些奇点在物理上可视为尘埃描述的失效，此时强压力梯度力起作用。我们采用同时大爆炸条件来提取平坦 FLRW 宇宙中绝热扰动的增长模。若密度扰动具有足够均匀的中央区域且与背景 FLRW 宇宙有足够急剧的过渡，其中心壳聚焦奇点被全局覆盖。若密度集中足够大，则不出现壳交叉奇点并形成黑洞。若密度集中不够大，则出现壳交叉奇点。在此情形下，大偶极矩显著推进壳交叉奇点，使其倾向于在黑洞形成之前出现。相反，在宇宙学空洞的球对称与非球对称演化中，壳交叉奇点不可避免地出现。本分析具有一般性，适用于由这些尘埃解描述的宇宙学非线性结构形成。
引用
@article{arxiv.1512.08639,
title = {Spherical and nonspherical models of primordial black hole formation: exact solutions},
author = {Tomohiro Harada and Sanjay Jhingan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1512.08639},
year = {2016}
}
备注
28 pages, 5 figures, accepted for publication in Progress of Theoretical and Experimental Physics