Primordial Black Holes in a Radiation-Dominated Universe
Bowdoin College（鲍登学院）；Queen Mary University of London（伦敦大学玛丽女王学院）；University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学）；Kenyon College（肯扬学院）；Case Western Reserve University（凯斯西储大学）；The Ohio State University（俄亥俄州立大学）
通过3+1广义相对论模拟，研究辐射主导时期超密区域直接坍缩形成原初黑洞的阈值，发现临界密度扰动在0.77到0.83之间。
2026-06-29 astro-ph.CO gr-qc
A new mechanism for primordial black hole formation during reheating
暴胀结束时的再加热过程通常由振荡的标量场模拟，该标量场显示出背景尘埃状行为，促使对引力坍缩和黑洞形成的分析在这个时代接近标准结构形成的球形坍缩。在标量场暗物质结构的形成过程中，维里化晕阻止了直接坍缩，导致了在主导标量场的德布罗意尺度下具有凝聚中心核的晕。我们发现，在再加热过程中也会发生类似的过程，导致原始黑洞（PBH）的形成。我们研究PBH的形成，通过重力进一步崩溃的结构维里化在再加热过程中，看着整个结构的崩溃，或在这些配置的中央核心。我们计算阈值振幅的密度对比度进行这个过程中，自由和自相互作用的标量场。我们讨论了我们的结果与质谱低端PBH丰度的相关性。
2022-07-07 astro-ph.CO gr-qc
Primordial Black Hole Formation in Rastall Gravity: Shifted Collapse Threshold and Exponential Abundance Sensitivity
Vellore Institute of Technology (VIT)（维洛尔理工大学）
研究Rastall引力中原始黑洞的形成，发现该参数改变了坍缩动力学，影响密度波动增长、黑洞形成临界阈值和视界交叉时的波动幅度，表明原始黑洞形成对Rastall引力扰动层面的修改具有敏感性和独立探测能力。
2026-05-11 astro-ph.CO gr-qc
Primordial Black Hole Merger Rate in Ellipsoidal-Collapse Dark Matter Halo Models
为了解释由先进LIGO（aLIGO）探测器的引力波探测结果估算的原初黑洞（PBH）合并引起的暗物质丰度，我们在晕的椭球坍缩模型中研究了PBH的合并速率.我们已经指出，PBH合并率内的每个晕的椭球模型是更显着的球形模型。我们已经指出，PBH合并率每单位时间和每单位体积的椭球坍缩晕模型是约一个数量级高于相应的球形模型。此外，我们还计算了PBH总合并率随红移的演化。结果表明，椭球晕模型的演化比球形晕模型更敏感，正如从模型预期。最后，我们已经提出了一个约束的PBH丰度范围内的椭球和球形模型。通过与第三次观测运行（O3）期间的aLIGO合并结果的比较，我们发现椭球坍缩晕模型中的合并率落在aLIGO窗口内，而同样的结果对于球形坍缩晕模型是无效的。此外，我们比较了总的合并率的PBH在椭球坍缩晕模型中的几个质量的PBH的分数。结果表明，PBH的总合并率与其质量成反比。我们还估计了在椭球坍缩晕模型中PBH的分数与它们的质量之间的关系，并证明了PBH的窄质量分布。结果表明，从椭球坍缩晕模型的PBH合并率推断的约束可能比球坍缩晕模型的相应结果更强。
2021-05-10 astro-ph.CO gr-qc
Primordial naked singularities
本文提出早期宇宙引力坍缩不仅形成原初黑洞，还会产生原初裸奇点，并探讨其对暗物质等宇宙可观测特征的影响。
2024-12-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Effect of stochastic kicks on primordial black hole abundance and mass via the compaction function
University of Helsinki（赫尔辛基大学）；Lancaster University（兰卡斯特大学）；University of Louvain（鲁汶大学）
研究随机效应如何影响原始黑洞的丰度和质量，通过压缩函数分析不同质量种子黑洞的坍缩过程，发现随机冲击可使丰度增加36个数量级，但存在收敛性问题。
2026-03-23 astro-ph.CO gr-qc
Nearly Monochromatic Primordial Black Holes as total Dark Matter from Bubble Collapse
该研究提出一个双场模型，通过非最小耦合实现原初黑洞作为总暗物质的形成机制，无需增强原始曲率扰动。
2025-11-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Clustering of Primordial Black Holes. II. Evolution of Bound Systems
原始黑洞（PBH）是由密度扰动坍缩形成的，它比底层的密度场更加聚集。在以前的论文中，我们展示了这对PBH暗物质前景的限制。在本文中，我们研究这种集群的另一个后果：在早期宇宙中的PBH的束缚系统的形成。假设这些是最早的引力坍缩结构，在宇宙仍然以辐射为主时形成。根据星系团的大小和占据，PBH合并发生在它们因霍金蒸发而蒸发之前。
2011-10-19 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological constraints on primordial black holes produced in the near-critical gravitational collapse
假设近临界引力坍缩产生的原初黑洞在特定尺度上有一个尖峰，以一种与密度涨落的统计分布相当无关的方式计算了其质量函数.将其与各种宇宙学对它们的质量谱的约束进行比较，发现坍缩成黑洞的区域的体积分数作为视界质量的函数的一些新的被排除的范围。
1998-07-24 astro-ph gr-qc
Primordial Black Holes from Primordial Voids
International Centre for Theoretical Physics Asia-Pacific, University of Chinese Academy of Sciences（国际理论物理中心亚太分校，中国科学院大学）；Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院理论物理研究所）；Asia Pacific Center for Theoretical Physics (APCTP)（亚太理论物理中心）
研究通过原初空洞的非线性反弹机制，揭示了原初黑洞形成的新途径，并探讨其对暗物质丰度和宇宙学信号的影响。
2025-12-23 astro-ph.CO gr-qc
Primordial black hole formation processes with full numerical relativity
本论文利用全数值相对论模拟物质主导早期宇宙中的原初黑洞形成，区分直接坍缩与吸积坍缩机制，并分析黑洞快速增长及旋转形成时的质量、角动量转移效率。
2024-03-05 astro-ph.CO gr-qc
Primordial black holes from cusp collapse on cosmic strings
原初黑洞是宇宙学和天体物理学的重要研究对象，作为暗物质候选者和引力波的潜在来源，受到了广泛的关注。一种可能的PBH形成机制是宇宙弦的引力坍缩。到目前为止，关于宇宙弦产生PBH的全部文献都集中在（准）圆形宇宙弦环的坍缩上，这只占宇宙环总数的一小部分。在这里，我们证明了一种新的PBH形成机制：崩溃的一小部分宇宙弦附近的尖点。使用箍猜想，我们表明，崩溃是不可避免的，每当一个尖点出现在一个宏观大的循环，形成一个PBH的静止质量小于质量的循环的一个因素的无量纲弦张力的平方，$(Gμ)^2$。由于尖点是宇宙弦环的一般特征，并且不依赖于像圆形坍缩这样的精细调谐的环结构，这意味着宇宙弦产生的PBH比以前认识到的要多得多。由此产生的PBH是高度旋转的，并被提升到超相对论速度;它们占据了BH质量自旋参数空间的一个独特区域，因此是宇宙弦的“吸烟枪”观测特征。我们推导出新的约束$Gμ$从尖点塌陷PBH的蒸发，并更新现有的约束$Gμ$从引力波搜索。
2020-08-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational-wave signatures of primordial black hole clusters and the imprint of an early dense-core collapse
ETH Zürich（苏黎世联邦理工学院）；Instituto de Física Teórica UAM/CSIC, Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学理论物理研究所）
针对原初黑洞团自旋产生与宇宙学存续的矛盾，本研究提出致密核心+延展暗晕的结构模型，通过N体模拟揭示其引力波特征，为引力波观测解读提供新框架。
2026-09-02 astro-ph.CO gr-qc
From Cosmic Bounces to Primordial Black Holes: The Role of Primordial Magnetic Fields
Indian Institute of Technology (Indian School of Mines)（印度理工学院（印度矿业学院））
研究非奇异ekpyrotic反弹产生的原初磁场对原初黑洞形成的作用，通过保留有限波数截断计算曲率谱等，确定原初黑洞丰度，明确有限波数截断和坍缩假设在关联反弹磁生成与原初黑洞丰度中的关键作用。
2026-10-16 astro-ph.CO gr-qc
Near-Critical Gravitational Collapse and the Initial Mass Function of Primordial Black Holes
利用最近发现的黑洞形成阈值附近的引力坍缩临界现象，估计了原初黑洞的初始质量函数。我们认为，在各种坍缩时空中所发现的黑洞质量与初始扰动之间的普遍标度关系也适用于黑洞的形成，表明质量远小于一个视界质量的黑洞的形成是可能的.由于原始密度波动概率分布的指数下降对初始条件的自然微调，预计在所有时期都会形成亚视界质量PBH。这一结果表明，在不同的质量尺度上的PBH丰度的基础上的原始波动谱的约束可能要重新审视。
1998-05-13 astro-ph gr-qc
Relic gravitational waves from primordial gravitational collapses
Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院理论物理研究所）；School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学物理科学学院）；Tsung-Dao Lee Institute and School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University（上海交大汤川研究所和物理与天文学院）；Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）；Stellenbosch University（斯泰伦博斯大学）；Asia Pacific Center for Theoretical Physics（亚太理论物理中心）
本文通过混合数值分析研究早期宇宙声壳碰撞产生的随机引力波背景，其峰值频率和振幅取决于哈勃视界与声壳丰度，可为未来探测器及已蒸发原初黑洞提供观测约束。
2026-09-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
An accurate model for the primordial black hole mass distribution from a peak in the power spectrum
我们研究的原始黑洞质量分布的形状所产生的原始功率谱的峰值。鉴于建模的改进，我们重新审视了临界塌陷的影响产生的分布不是由通常假设的对数正态分布描述的说法，表明这一结论仍然有效，特别是对于质量分布形状不敏感的窄峰。峰属性和临界塌陷决定了最小宽度。我们提出了一些替代模型，可以更好地描述的形状，无论是窄峰的情况下，更广泛的峰的峰形的影响是显着的。我们强调的偏对数正态和广义模型的物理学的临界崩溃作为最好的这些可能的替代品。这些模型可用作数值计算质量分布的准确和快速近似，从而允许在MCMC分析中有效实施。我们主张使用这两个模型之一，而不是对数正态与足够准确的数据，如未来的LIGO-Virgo观测，或考虑强烈的质量依赖的限制PBH丰度。
2022-01-07 astro-ph.CO gr-qc
Primordial power spectrum from an objective collapse mechanism: The simplest case
本文基于半经典引力和CSL客观坍缩模型，从最简单选择出发构建坍缩机制，打破暴胀期Bunch-Davies真空的对称性，得到与标准谱一致且符合宇宙微波背景观测的原初功率谱。
2024-11-07 astro-ph.CO gr-qc quant-ph
On Formation of Primordial Naked Singularities
本文研究由带非平凡势的最小耦合标量场引发的原初引力坍缩，给出视界面不形成并产生可被外部观测者看到的原初裸奇点的参数范围。
2025-07-22 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
On mass spectra of primordial black holes
早期宇宙中存在原始黑洞的证据不断更新。对它们质谱的新限制挑战了PBH形成的现有模型。其中一个已知的模型是基于暴胀时期后的封闭壁坍塌。它的内在特征是多次产生小质量的PBH，这可能与不久的将来的观测结果相矛盾。我们表明，壁塌缩的机制可以应用到产生实质上不同的PBH质谱，如果考虑到经典运动的标量场连同它们的量子涨落在暴胀阶段。
2021-09-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gravitational collapse, primordial black hole, and gravitational wave in Einstein--Gauss-Bonnet theory with two scalar fields
本文在含两个标量场的爱因斯坦-高斯-博内理论中，通过重构方法研究加速膨胀宇宙中的引力坍缩与原初黑洞形成，并揭示黑洞形成期间高频引力波传播速度因高斯-博内耦合而发生方向性改变。
2024-09-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Beyond isolated curvature peaks: collective collapse and multiple Primordial Black Hole formation
Asia Pacific Center for Theoretical Physics（亚太理论物理中心）；Pohang University of Science and Technology（浦项科技大学）
本研究通过数值模拟发现原初曲率扰动并非一对一形成原初黑洞，引入新诊断量并补充线性表面强度，表明坍缩结果还与曲率环境的空间范围等因素相关。
2026-09-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Saturation Equations of State in Critical Gravitational Collapse: The Primordial Black Hole Threshold
University of Mascara（马斯卡拉大学）
通过广义相对论模拟，研究具有饱和密度的状态方程对原初黑洞形成阈值和临界标度指数的影响，发现阈值增加约0.5%，但临界指数保持不变。
2026-08-19 gr-qc
Primordial Black Holes from CDM Isocurvature Perturbations
我们表明，原始的黑洞可以产生从大的等曲率扰动的冷暗物质的崩溃。我们开发了一种新的程序来计算所产生的黑洞丰度通过研究匹配扰动的物质只有宇宙，我们用我们的程序来翻译观测约束黑洞丰度到模型无关的约束冷暗物质等曲率扰动在很宽的尺度范围内。对原始扰动典型振幅的约束在小尺度上比线性减弱稍慢。
2022-05-24 astro-ph.CO gr-qc
Non-Gaussian Halo Mass Function and Non-Spherical Halo Collapse: Theory vs. Simulations
暗物质晕的质量分布是探测原初非高斯性的灵敏探针。通过微扰计算具有非零偏度的非高斯密度场的漂移集路径积分，导出了晕质量函数的解析公式。我们假设一个随机障碍模型，捕捉的主要特点的椭球崩溃晕。相反，以前的结果的基础上扩展的新闻-Schechter形式主义NG初始条件，我们发现，非球形崩溃晕直接改变签名的原始NG。这指向了原始非高斯性效应和非线性晕坍缩效应之间的潜在简并性。推断的质量函数被发现是在显着的协议与N-体模拟NG本地类型。在微扰计算的有效性范围内，对于-80 < fNL^loc < 300的所有值，偏差都在数值不确定性范围内。此外，与模拟结果的比较表明，当fNL > 150或fNL < -50时，我们的势垒模型所描述的晕的非线性坍缩强烈偏离高斯初始条件。这并不奇怪，因为非线性引力过程的影响可能会被初始大的NG改变。因此，在缺乏先验理论知识的情况下，晕塌缩模型参数应包括在统计晕质量函数数据分析中，其目的在于约束原始NG的签名
2012-05-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The slow roll condition and the amplitude of the primordial spectrum of cosmic fluctuations: Contrasts and similarities of standard account and the "collapse scheme"
暴胀范式在宇宙学界得到了非常广泛的接受，这在很大程度上是由于这样一个事实，即它被认为是“自然地解释”了一个几乎与尺度无关的功率原始波动谱，这与观测结果非常吻合。在大多数模型中，波动的预期总尺度被证明是太大了，因为它与慢滚参数成反比，而慢滚参数预期是非常小的。这一事实需要对暴胀子势进行微调。在最近的一系列工作中，有人认为，暴胀图景的成功并不能完全用应用于宇宙学背景的量子理论的规则来证明，还需要一个额外的元素，类似于波函数的自诱导坍缩。在那里，有人建议，在处理中纳入这种崩溃可能会避免需要微调的潜力，折磨大多数通货膨胀模型。在这篇文章中，我们将详细讨论如何获得新方案和标准账户中扰动大小的估计，并将后者中最流行的一种与新方案中相应的一种进行比较。我们将看到，这个提议包括一个绕过这个问题的崩溃方案，但我们将看到，价格似乎是一个目的论的，因此非物理的，对崩溃特征的微调。
2010-10-06 gr-qc
Primordial Black Holes: sirens of the early Universe
原始黑洞（PBH）通常是在早期宇宙中形成的轻黑洞。有许多形成机制，包括大密度扰动的坍缩、宇宙弦环和气泡碰撞。形成的PBH的数量受到其蒸发和透镜效应以及动力学效应的严格限制。因此，PBH是早期宇宙物理学的一个强有力的探测器，特别是暴胀模型。它们也是潜在的冷暗物质候选者。
2014-03-05 astro-ph.CO gr-qc
Primordial black hole formation in k-inflation models
Rudjer Bošković Institute（鲁德·博什科维奇研究所）；University of Niš（尼什大学）
该研究探讨了k-本质膨胀模型中原始黑洞的形成机制及当前丰度计算方法。
2025-12-19 astro-ph.CO gr-qc
Primordial black holes in linear and non-linear regimes
利用动态黑洞的视视界概念，我们重新讨论了线性和非线性两种情况下宇宙早期原初黑洞（PBH）的形成。首先，我们发展了球对称时空的微扰理论来研究线性区域中球形PBH的形成，并固定了两个规范。我们还引入了一个定义良好的规范不变量的扩展。使用这个量，我们认为PBH不形成的线性政权。最后，我们研究了非线性机制。在辐射占优时期，我们采用封闭的FRW模型来研究PBH的形成。从线性微扰理论出发，考虑到密度和速度的微扰，我们给出了球形坍缩的初始条件。我们的模型给出了一个约束的速度扰动。该模型还预测了当$δ> 3$ .应用声视界约束，我们已经证明视界再入时密度扰动的阈值必须大于$δ_{th} > 0.7$以克服压力梯度。
2016-08-01 astro-ph.CO gr-qc
PBH formation from spherically symmetric hydrodynamical perturbations: a review
原初黑洞是宇宙早期由于大曲率涨落坍缩而形成的，由于其可能的理论和观测意义而成为当今宇宙学中最有吸引力和最令人着迷的研究领域之一。本文介绍了Friedman-Lemaitre-Robertson-Walker背景下球对称曲率涨落坍缩形成原初黑洞的条件及其数值模拟的最新结果和进展。我们审查适当的形式主义的原始黑洞形成的条件，我们详细的数值实现。然后，我们专注于不同的结果的阈值和黑洞质量使用不同的曲率波动。最后，我们提出了当前状态的分析估计的原始黑洞形成阈值，与数值模拟进行了对比。
2022-01-26 astro-ph.CO gr-qc
Extreme-Value Distributions and Primordial Black-Hole Formation
我们认为原始黑洞的形成必须用极值理论来描述。这是早期宇宙中引发黑洞坍缩所需的大能量密度值和坍缩持续时间有限的结果。与最极端的原始密度波动的高斯描述相比，空穴的质量函数更窄，峰值朝向更大的质量。其次，由于极值分布的下降较浅，当将观测到的宇宙大尺度结构的几乎无标度的功率谱外推到原始黑洞质量标度时，原始黑洞的预测丰度被$10^{7}$提升了几个数量级。
2021-01-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Press-Schechter primordial black hole mass functions and their observational constraints
我们提出了一个修改的Press-Schechter（PS）形式主义，以获得一般的原始黑洞（PBH）的质量函数，考虑其形成与线性能量密度波动的幅度。为了适应广泛的线性和非线性条件之间的物理关系的崩溃，我们引入了一个额外的参数PS机制，崩溃发生在一个给定的宇宙时间，或作为波动进入视界。我们研究的情况下，波动服从高斯统计，并遵循原始功率谱的破幂律形式与蓝色光谱指数的小尺度。我们利用观测到的超大质量黑洞（SMBH）的丰度来约束考虑动力学摩擦的扩展质量函数。我们进一步限制修改后的PS开发的方法转换现有的限制PBH的质量分数，假设单色质量分布的PBH，适用于扩展的PBH质量函数的约束。我们发现，当考虑建立良好的单色约束，在参数空间中的所有暗物质可以由PBH的区域。特别令人感兴趣的是分布为~10^2 M_Sun的特征质量区域，对于PBH在进入视界时形成的情况下的宽范围的蓝色光谱指数，其中坍缩的线性阈值是典型的过密度的数量级，因为这接近LIGO检测到的黑洞质量，这很难用恒星坍缩来解释。
2021-08-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial black hole formation in the early universe: critical behaviour and self-similarity
继前三篇讨论早期宇宙辐射时代原始黑洞形成的论文之后，我们在这里进一步研究了所涉及过程的临界性质，旨在与临界坍缩文献中的一些基本思想相联系。我们专注于中间状态，我们发现出现在扰动接近临界极限的情况下，并检查这和相似性解决方案之间的连接，发挥了根本性的作用，在标准的图片临界崩溃。我们导出了一组零切片形式的度规的自相似方程，并将其用于数值计算，然后将积分所得结果与膨胀宇宙中宇宙学扰动坍缩的模拟结果进行了比较。我们发现相似解在一个区域中是渐近逼近的，这个区域既覆盖了收缩的物质，也覆盖了在收缩的物质外形成的部分半空洞。我们主要感兴趣的是与早期宇宙辐射时代的原始黑洞形成有关的情况，其中压力$p$和能量密度$e$之间的关系可以通过形式$p = we$的表达式合理地近似使用$w=1/3$。然而，我们还研究了$w$的其他值，这既是因为这些值在以前的文献中已经被考虑过，也是因为它们有助于进一步深入了解与原始黑洞形成相关的情况。和我们以前的工作一样，我们从一种可能来自暴胀的初始超视界尺度扰动开始模拟。
2013-04-11 astro-ph.CO gr-qc
Formation threshold of rotating primordial black holes
在原初黑洞是由辐射占优阶段的原初密度大扰动直接引力坍缩形成的框架内，基于简单的Jeans判据，我们导出了旋转原初黑洞形成的密度衬度阈值.结果表明，该阈值与角动量的平方成正比地增大。然后，我们应用最近的非旋转黑洞的形成阈值的改进分析的情况下，旋转黑洞，并与前者的阈值进行了比较。文中还提出了在我们的分析中忽略的注意事项和影响，这表明我们的结果的不确定性只能通过数值相对性来解决。
2019-10-02 astro-ph.CO gr-qc
Primordial black hole formation in the radiative era: investigation of the critical nature of the collapse
继前两篇论文讨论形成的原始黑洞在早期宇宙中，我们在这里提出的结果，从一个深入的调查在何种程度上原始黑洞形成的辐射时代可以被认为是一个例子的临界坍缩现象。我们专注于初始超视界尺度扰动的一种类型，它可能来自通货膨胀，只有一个增长的组件，没有衰减的组件。为了研究振幅非常接近假设的临界极限的扰动，我们修改了我们以前的计算机代码，引入了自适应网格细化方案。这使我们能够跟踪黑洞的形成，这些黑洞的振幅比我们以前所能做的要接近阈值8个数量级。我们发现，标度律的行为继续下降到最小的黑洞的质量，我们能够遵循，我们没有看到任何证据的冲击生产，如已在以前的一些研究报告，并导致有一个小黑洞质量的标度律的行为打破。我们将这种差异归因于所使用的不同初始条件。除了标度律，我们还提出了其他功能的结果，这是临界崩溃的特点在这种情况下。
2009-09-12 astro-ph gr-qc
Inhomogeneities from quantum collapse scheme without inflation
在这项工作中，我们考虑的宇宙结构的种子的出现在Hollands和Wald提出的非暴胀模型的框架内的问题。特别是，我们考虑修改的建议，旨在占打破对称性的初始量子态，导致生成的原始不均匀性。这种新的成分被描述在一个自发减少的波函数。我们调查在何种条件下，可以恢复一个基本上无标度的原始不均匀性的频谱，以及哪些是占主导地位的偏差，在模型中出现的结果，引入的量子态的崩溃到该方案。
2015-03-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Supermassive black holes formed by direct collapse of inflationary perturbations
我们提出了一种机制，产生一种新型的原始扰动坍缩的原始黑洞，其质量可以大到必要的，他们成长为超大质量黑洞观察高红移，不矛盾的COBE/FIRAS上限宇宙微波背景（CMB）的光谱失真。在我们的模型中，可观测宇宙由两类许多小斑块组成，它们在暴胀期间经历了不同的膨胀历史。原始扰动大到足以形成原始黑洞的斑块上实现了比其他人经历更多的哈勃膨胀。通过使这些补丁的次要组成部分，超大质量黑洞的罕见性可以解释。另一方面，宇宙的大部分区域经历了标准的历史，因此，只有标准的几乎尺度不变的绝热扰动被CMB或宇宙的大尺度结构的观测所证实。因此，我们的机制可以逃避约束，从未检测到的CMB失真设置的COBE/FIRAS测量。我们的模型预测了超大质量黑洞的存在，即使在红移比观察到的高得多的情况下。因此，我们的模型可以通过未来观测到更高红移的宇宙来测试。
2016-11-24 gr-qc
The Irrelevance of Primordial Black Hole Clustering in the LVK mass range
研究证明在现实模型中，原初黑洞超出泊松分布的初始空间聚集对LVK可探测的双星并合不起作用，该结论受FIRAS CMB畸变约束，但不排除对更小质量不适用。
2025-05-02 astro-ph.CO gr-qc
Classicalization of inflationary perturbations by collapse models in the light of BICEP2
暴胀和由此而来的原初微扰的量子起源，比BICEP 2观测原初引力波之后的任何时候都有更坚实的基础。这种范式成功的一个关键因素在于解释所观察到的宇宙学不均匀性的经典性，尽管它们是量子起源的。虽然退相干提供了对这个问题的部分理解，但单一结果的问题激发了宇宙学背景下量子坍缩模型的分析，这些模型一般修改了原始扰动的动力学，因此可以在观测值上留下印记。我们重新审视这样一个最近提出的工作模型的经典化自发崩溃\cite{Das:2013qwa}在BICEP 2的观察，寻找可能的修改张量功率谱及其影响。我们表明，它可以潜在地改变单场模型的一致性关系和精确测量的$n_T$和它的运行可以作为一个测试这样的动力学在早期宇宙。
2014-07-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial Black Hole Interpretation in Subsolar Mass Gravitational Wave Candidate SSM200308
本研究通过贝叶斯分析探讨原初黑洞能否解释亚太阳质量引力波候选体SSM200308，发现其并合率可与观测相符，但标量诱导引力波超出脉冲星计时阵列约束，挑战了该模型。
2024-09-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial black holes and gravitational waves from non-canonical inflation
原始黑洞（PBH）通常可以通过增强的宇宙学扰动的坍缩在暴胀环境中形成，通过其相关的观测特征为我们提供了进入早期宇宙的途径。在目前的工作中，我们提出了一个新的机制PBH生产的非正则通货膨胀，使用一类陡峭变形的通货膨胀潜力与自然值的非正则指数。特别是，通过要求显着的PBH生产，我们提取的非典型指数的约束。此外，我们发现，我们的方案可以导致小行星质量的PBH的形成，这可以占全部的暗物质，以及生产太阳质量的PBH内的LIGO/VIRGO检测波段。最后，我们发现，由二阶引力相互作用引起的坍缩形成PBH的增强宇宙学扰动可以产生随机引力波背景。非常有趣的是，我们获得了未来GW实验可检测的GW信号，特别是SKA，LISA和BBO。
2023-02-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial black holes from fifth forces
原初黑洞可以由远距离的比引力更强的第五种吸引力产生，由光标量场与非相对论性“重”粒子相互作用介导。一旦重粒子的能量分数达到一个阈值，波动就迅速变得非线性。超密度坍缩成黑洞或类似的屏蔽物体，而不需要暴胀过程中产生的原始密度波动谱中的任何特定特征。我们讨论这样的原始黑洞是否可以构成宇宙中的全部暗物质成分。
2018-04-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Subsolar mass black holes from stellar collapse induced by primordial black holes
Bowdoin College（博多因学院）；University of Illinois at Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）
研究探讨了原始黑洞引发的恒星坍缩如何形成太阳质量以下的黑洞，提出间接场景可能解释稀有的低质量黑洞事件。
2026-04-24 astro-ph.HE gr-qc
The statistics of primordial black holes in a radiation dominated Universe -- recent and new results
本文回顾了辐射主导宇宙中原初黑洞的非线性统计，发现质量谱遵循由自相似坍缩临界指数确定的幂律，并指出Press-Schechter近似等方法会导致丰度与质量谱的错误结论。
2023-09-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Novel vacuum conditions in inflationary collapse models
在暴胀模型的框架内，纳入自发减少的波函数的出现的种子的宇宙结构，我们研究的影响上的原始标量功率谱通过选择一个新的初始量子态的特点的微扰的暴胀。具体而言，我们调查在何种条件下可以恢复基本上无标度的原始不均匀性谱时，标准的Bunch-Davies真空被另一个最小化的重整化应力-能量张量通过阿达玛程序。我们认为，在半经典引力图象中，这种选择真空态的新规定比传统规定更适合于自诱导坍缩方案。我们表明，参数化的崩溃，在以前的作品中考虑的时间，保持。此外，我们得到一个角谱的CMB温度各向异性一致的最适合的观测数据。因此，我们得出结论，崩溃机制可能是一个更根本的字符比以前怀疑。
2017-10-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Novel Possibility of Nonstandard Statistics in the Inflationary Spectrum of Primordial Inhomogeneities
暴胀被认为是现代宇宙学的基石之一。然而，标准暴胀范式对宇宙结构起源的解释并不完全令人满意。基本问题是，通常的解释无法指出产生我们宇宙的不均匀性和各向异性的物理机制，从与早期暴胀状态相关的完全均匀和各向同性的真空状态开始。我们简要回顾这个问题，在这里与建议，以解决这个缺点的动力学崩溃的真空状态的暴胀场，这已被认为是在以前的工作。这份手稿的主要目的是讨论与坍缩相关的某些统计方面及其在原始光谱中的含义，特别是那些与可能出现的新型不寻常相关性有关的统计方面。
2012-04-21 gr-qc
Dynamics of Primordial Black Hole Formation
本文用数值方法研究了在早期宇宙辐射主导阶段，视界尺寸密度涨落对原初黑洞的引力坍缩。三个不同的家庭的初始扰动形状的崩溃动力学，施加在地平线交叉的时间，计算。如果定义初始视界体积内的相对过剩质量为$ΔM/\mh$，则宇宙学PBH质量函数估计所需的黑洞形成的扰动阈值为$δ_{\rm c} \approx 0.7$，而不是通常采用的$δ_{\rm c} \approx 1/3$.为了研究新形成的黑洞的吸积，我们使用了一个数值方案，使我们能够跟踪事件视界形成后很长一段时间的演化。一般来说，小黑洞（与坍缩开始时的视界质量相比）会产生流体反弹，有效地切断黑洞的吸积，而大黑洞则不会。在这两种情况下，由吸积引起的黑洞质量的增长是微不足道的。此外，缩放黑洞质量与距离的形成阈值，已知发生在近临界引力坍缩，被证明适用于原始黑洞的形成。
1999-01-21 astro-ph gr-qc hep-ph
Supermassive Primordial Black Holes From Inflation
本研究探讨了超大质量黑洞由原初密度扰动直接坍缩形成的可能性，指出高度非高斯性的曲率扰动分布可避免CMB谱畸变限制，并提出非最小自相互作用曲率子暴胀模型作为潜在机制。
2024-02-20 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Primordial Bispectrum and Trispectrum Contributions to the Non-Gaussian Excursion Set Halo Mass Function with Diffusive Drifting Barrier
晕质量函数的高质量端是原始非高斯性（NG）的敏感探针。在最近的一项研究[9]中，我们在漂移集理论的背景下计算了NG晕质量函数，并表明原始NG印记与由暗物质晕的非线性坍缩引起的印记相耦合。我们还发现了一个很好的协议与N体模拟结果。在这里，我们进行了一个更准确的计算占的间隔有效性的双谱扩展到下一个领先的顺序，并延长计算的情况下，一个非零的原始三谱。
2013-01-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial Black Hole formation from overlapping cosmological fluctuations
本研究探讨辐射主导宇宙中交叠超视界曲率涨落形成原初黑洞的机制，发现涨落交叠可降低PBH形成阈值，验证了已有解析估计的适用性，并指出曲率剖面对最终PBH质量有显著影响。
2024-02-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The statistics of curvature-profile dispersion in primordial black hole formation
Asia Pacific Center for Theoretical Physics（亚太理论物理中心）；Pohang University of Science and Technology（浦项科技大学）；Nagoya University（名古屋大学）
研究原初黑洞形成中曲率轮廓色散，开发有限作用框架，通过多极傅里叶 - 贝塞尔分解分析，发现其丰度受高斯代价与坍缩阈值增益竞争影响，残余轮廓色散是重要统计成分，能影响丰度估计。
2026-07-31 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial Black Holes from Slow Phase Transitions with Delayed Reheating: A Peak-Theory Approach
The Institute of Mathematical Sciences（马哈拉施特拉数学科学研究所）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国家研究所）
研究慢速一阶相变结合延迟再加热产生原初黑洞的可能性，利用峰值理论和非高斯过密度分布计算坍缩概率，发现平均自旋参数约10^{-3}，且黑洞丰度对再加热效率极其敏感。
2026-06-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Critical collapse and the primordial black hole initial mass function
通常假设原始黑洞（PBH）总是以近似等于当时视界内所含质量的质量形成。最近研究引力坍缩中的临界现象在PBH形成中的应用的工作表明，事实上，在固定的时间，会形成具有一定质量范围的PBH。在计算PBH的初始质量函数时，通常假设所有PBH形成于相同的视界质量。然而，不清楚的是，它是一致的，考虑在一个单一的地平线质量形成的PBH的质量的蔓延，而忽略了视界质量的范围，PBH可以形成。我们使用的偏移集形式主义计算PBH的初始质量函数，允许PBH形成在一定范围内的地平线质量，两种形式的密度扰动谱。首先，我们研究幂律谱与$n>1$，PBH的形式在小尺度上。我们发现，在有限的PBH形成的数量是小到足以满足其初始丰度的观测约束，质量函数的Niemeyer和Jedamzik发现的假设下，所有PBH形成在一个单一的地平线质量。其次，我们考虑了一个平坦的扰动谱与尖峰对应的地平线质量$\sim 0.5 M_{\odot}$的规模，并比较由此产生的PBH的质量函数与MACHO（大规模致密晕天体）的微透镜观测检测。预测的质谱似乎显着比观测发现的steeen-falling光谱更宽。
1999-04-20 astro-ph gr-qc
Probing the origin of our universe through primordial gravitational waves by Ali CMB project
这是《中国科学》物理、力学和天文邀请的一个研究亮点。
2016-05-10 astro-ph.CO astro-ph.IM gr-qc
