原初黑洞的最后八分钟

在黑洞消亡前约八分钟，它具有递减的质量 $10^{10}$ g、递增的温度 1 TeV 和递增的光度 $7\times10^{27}$ erg/s。我证明这样的黑洞被一层经历径向流体动力学膨胀的准静态物质壳层所包围。该壳层的内半径以 $1.6\times10^{-5}$ fm 的史瓦西半径的十倍为界，其温度约为黑洞温度的十分之一。外半径由光球层定义，约为 1000 fm，局部温度为 100 keV，以洛伦兹因子 $10^7$ 运动。发射的大部分辐射为光子，引力子和中微子占比较小。我计算了瞬时光子谱，然后将其在最后八分钟内积分，得到能量分布 $dN_{\gamma}/dE = 4\pi m_P^2/15E^3$（对于 $E >$ 数 TeV）。