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原初黑洞对原初功率谱约束的不确定性

宇宙学与河外天体物理 2018-02-06 v4 广义相对论与量子宇宙学

摘要

原初黑洞(PBHs)的存在(及其丰度)由暴胀期间产生的原初扰动功率谱决定。迄今为止,尚未观测到原初黑洞,反而在不同尺度上对其存在获得了日益严格的界限。直到最近,这已被用于尝试约束那些宇宙学观测无法约束的暴胀功率谱部分。我们首先指出,将原初黑洞未观测到的界限简单转化为对原初功率谱的约束是不准确的,因为它未能包含原初黑洞形成和演化的现实方面。然后,通过研究临界坍缩和非球形坍缩效应带来的两个不确定性示例,我们证明,尽管这些不确定性看似很小,但它们对约束的有效性具有重要影响。我们特别指出,非球形坍缩引起的不确定性可能远大于来自原初黑洞未观测到的特定界限与源于暗物质以原初黑洞形式存在的密度条件Ω1\Omega \leq 1的一般最大上限之间的差异。因此,我们提出谨慎建议,仅将整体的最大暗物质约束应用于早期宇宙模型,因为这一要求目前似乎提供了一个更可靠的约束,更好地反映了我们当前对原初黑洞形成详细知识的缺乏。这些效应以及其他效应,如并合、聚集和吸积,也可能放宽对其他原初致密天体(如超致密暗物质迷你晕)未观测到的约束。

关键词

引用

@article{arxiv.1611.10069,
  title  = {Uncertainties in primordial black-hole constraints on the primordial power spectrum},
  author = {Yashar Akrami and Florian Kuhnel and Marit Sandstad},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1611.10069},
  year   = {2018}
}

备注

6 pages, 2 figures; v4: revised version to match published version