通过诱导引力波揭示原始黑洞残骸

黑洞残骸在宇宙学与理论物理中具有重要意义。本文考察微型原始黑洞 (PBH) ( $M_{\text {PBH }} \lesssim 10^7 \mathrm{~g}$)，其在暴胀结束后生成，蒸发并在大爆炸核合 (BBN) 前对宇宙进行再加热，但因 incomplete evaporation 留下残骸。这些 PBH 残骸可能构成当前暗能量的一部分或全部。假设存在 PBH 残骸，我们指出，其当下数量密度可直接从因 PBH 不均匀分布诱导的引力波峰位置读取。若 PBH 残骸为普朗克质量且构成全部暗能量，则其数量密度为 $10^{-25} \mathrm{~cm}^{-3}$，峰频率为 60 Hz。峰频率随 $f_{\text {relic}}^{1/3}$ 比例变化，其中 $f_{\text {relic}}$ 为 PBH 残骸在总暗能量密度中的比例。峰值幅度携带初始 PBH 丰度信息。对于单色质量 PBH，当其当前数量密度为 $10^{-41} \sim 10^{-25} \mathrm{~cm}^{-3}$ 且初始丰度为 $10^{-13} \sim 10^{-7}$ 时，幅度可能足以在未来实验中被探测到。