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随时间变化状态方程背景下原初黑洞形成阈值的探讨

广义相对论与量子宇宙学 2022-08-29 v3 宇宙学与河外天体物理

摘要

原初黑洞(PBH)引力坍缩过程的研究需要确定一个临界能量密度扰动阈值 δc\delta_\mathrm{c},它取决于 PBH 形成时宇宙的状态方程。迄今为止,大多数解析和数值技术通过计算 δc\delta_\mathrm{c} 时假设 PBH 形成时状态方程(EoS)参数 ww 为常数。在这项工作中,在推广了文献[1]用于计算 δc\delta_\mathrm{c} 的常数 ww 方案并评论其局限性之后,我们给出了在随时间变化的 ww 背景下 PBH 阈值的第一估计。特别地,我们将我们的形式体系应用于 QCD 相变情形,其中 EoS 参数随时间显著变化,并且由于 ww 的突然软化,人们预期 PBH 产生会增强。最后,我们将我们的结果与假设常数 EoS 参数确定 δc\delta_\mathrm{c} 的解析和数值方法进行了比较。

关键词

引用

@article{arxiv.2205.07748,
  title  = {Toward the primordial black hole formation threshold in a time-dependent equation-of-state background},
  author = {Theodoros Papanikolaou},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2205.07748},
  year   = {2022}
}

备注

Rescaling of the x-axis of Fig. 2