利用多频段随机引力波背景观测检验原始黑洞

原始黑洞（PBHs）的质量分布受早期宇宙等离子体压力下降的影响。例如，粒子物理标准模型中的事件，如$W^\pm/Z^0$退耦、夸克-强子相变、μ子和π子变为非相对论性，以及电子和正电子的湮灭，会导致状态方程参数的抑制，并在近似尺度不变的原始功率谱情况下，分别在$10^{-6}、2、60$和$10^6 M_\odot$附近留下PBH质量函数的峰值。这些PBH未分辨并合的叠加产生了一个覆盖广泛频率范围的随机引力波背景（SGWB），并可用未来的引力波（GW）探测器进行检验。在本文中，我们讨论了如何利用其谱形状来推断暴胀、宇宙热历史以及编码在并合率公式中的稠密晕中双星形成动力学的性质。尽管这些物理效应中的许多在单个探测器的灵敏度范围内是简并的，但通过在不同频率上同时观测SGWB，可以将它们区分开来，这突显了多频段引力波观测对于表征从早期到晚期宇宙的PBH物理的重要性。