原初黑洞质量函数的意外形状

在一个具有近高斯初始曲率扰动的宇宙中，原初黑洞的丰度可以从曲率功率谱推导出来。当后者在一个特征尺度附近的狭窄范围内增强时，得到的质量函数具有一个单一的明显峰值，对应于由该尺度的视界进入时间设定的史瓦西半径。相比之下，我们（通过数值计算和提供解析估计）证明，一个宽泛的增强——例如一个由红外和紫外尺度界定的平台——会产生一个双峰质量函数，其主峰靠近红外尺度。我们发现，满足临界坍缩阈值条件的典型初始引力势（压缩函数）由一个具有红外半径、厚度与紫外尺度相当的薄球壳生成。这表明源自 II 型初始涨落的原初黑洞丰度高于预期。我们的结果显著影响了功率谱幅度的超产约束，并收紧了原初黑洞作为暗物质的可行质量范围。