Supergravity, $α$-attractors and primordial non-Gaussianity
我们详细计算了在暴胀能量尺度下爱因斯坦引力的偏差如何在天空中表现为非高斯特征。为了说明这一点,我们使用多场$α-$吸引子模型在超引力的框架实现通货膨胀。我们发现没有明显的障碍,有选择的模型的参数,产生等边和本地类型的非高斯功能的$\cal O$(1)在$f_{\rm NL}$非高斯参数水平,从而在未来的宇宙学调查中可能被检测到。这种非高斯性起源于非正则动力学项(这反过来又是假设模空间的双曲几何的直接结果)、势场中场的相互作用或$α-$参数,或者这三者的组合。这开启了一种令人兴奋的可能性,即把引力定律限制在接近普朗克能量尺度的范围内。
2018-10-05 astro-ph.CO hep-th
Primordial black holes from Volkov-Akulov-Starobinsky supergravity
研究在耦合幂零超场的 Starobinsky 超引力中,通过无标度 Kähler 势和多项式超势实现含超慢滚阶段的单场暴胀,进而形成原初黑洞作为暗物质,并保持与 CMB 观测一致且暴胀后自发破缺超对称性。
2023-03-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial black holes and secondary gravitational waves from string inspired general no-scale supergravity
在一般的无标度超引力暴胀模型中研究了原初黑洞暗物质的形成和标量诱导次级引力波的产生。通过在Kähler势中加入一个指数项,暴胀子经历了一个超低速滚动的周期,小尺度下的原始功率谱的振幅增强到$\mathcal{O}(10^{-2})$ .原始曲率扰动的增强功率谱可以具有尖锐和宽峰。在我们的模型中可以产生一个宽质量范围的PBH,和伴随的SIGW的频率范围从纳赫兹到千赫。我们展示了四个基准点,其中生成的PBH质量约为$\mathcal{O}(10^{-16}M_{\odot})$、$\mathcal{O}(10^{-12}M_{\odot})$、$\mathcal{O}(10^{-2}M_{\odot})$和$\mathcal{O}(10^{2}M_{\odot})$。质量在$\mathcal{O}(10^{-16}M_{\odot})$和$ \mathcal{O}(10^{-12}M_{\odot})$周围的PBH可以构成几乎所有的暗物质,伴随的SIGW可以被即将到来的天基引力波天文台探测。此外,伴随恒星质量PBH形成的SIGW可以用来解释由北美纳赫兹天文台探测到的纳赫兹波段的引力波随机GW背景,并可以由未来的干涉引力波天文台进行测试。
2021-12-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Improved model of large-field inflation with primordial black hole production in Starobinsky-like supergravity
本文在 Starobinsky-like 超引力中提出一种大场暴胀模型,通过标量扰动功率谱的小尺度峰值产生约 $10^{17}$ g 的原生黑洞,可作为暗物质候选,并计算了诱导引力波的能量密度分数与频率。
2024-08-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Exploring the parameter space of modified supergravity for double inflation and primordial black hole formation
在修正的$(R+R^2)$超引力模型下,研究了宇宙膨胀和原初黑洞形成的有效模型(双标量)的参数空间。我们的模型描述了双暴胀,其第一阶段由来自$R^2$引力的Starobinsky标量子驱动,其第二阶段由属于超引力多重态的另一标量驱动。两个阶段之间的超慢滚制度导致标量扰动的功率谱中的大峰值(增强),这导致有效的PBH形成。暴胀和PBH的形成在我们的模型中都是通用的,而这些PBH可以解释暗物质的很大一部分或全部。由于早期提出的同类模型与观测到的标量倾斜$n_s$值存在一定的张力(在$3σ$之上),因此我们研究了更多参数的更一般的模型,并研究了宇宙学倾斜$(n_s,r)$和标量功率谱增强对这些参数的依赖性。还计算了PBH的质量及其密度分数(作为暗物质的一部分)。与$n_s$观测值的良好一致性($2σ$和$3σ$之间)需要对参数进行微调,并且仅在所谓的$δ$模型中实现。我们的模型提供了暴胀,PBH和暗物质的(超)引力起源,并可能通过未来对宇宙微波背景辐射和PBH诱导的引力波的精确测量来证实或证伪。
2021-08-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
PBH Dark Matter in Supergravity Inflation Models
我们提出了一个新的方案,以产生丰富的原始黑洞(PBH)在新的通货膨胀,这是一个第二阶段的双重通货膨胀的超引力框架工作。在我们的模型中,假设新暴胀前存在一个预暴胀相,它将导致宇宙微波背景尺度上的原初曲率扰动,而新暴胀只产生小尺度的扰动.我们的新通货膨胀模型在其潜力中具有线性,二次和三次项,PBH生产对应于其平坦的拐点。线性项可以被解释为来自超光速破坏扇区,在这个假设下,暴胀后宇宙学常数消失的条件和拐点的平坦条件可以一致地满足。
2016-11-03 astro-ph.CO hep-ph
Observable Signatures of No-Scale Supergravity in NANOGrav
本文首次利用NANOGrav数据提出超弦理论的观测特征,通过无标度超引力中的拐点暴胀产生原初黑洞和早期物质主导时代,进而在nHz至kHz频段产生丰富原初引力波,并与脉冲星计时阵列数据高度吻合,为量子引力提供观测证据。
2024-08-22 astro-ph.CO hep-th
The Primordial Black Hole Formation from Single-Field Inflation is Still Not Ruled Out
针对最近出现在arXiv:2303.00341中的批评,我们认为,在早期宇宙中形成原始黑洞的标准场景基于单场膨胀中的超慢滚动阶段并不排除。
2023-03-03 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Primordial Black Holes And Gravitational Waves Based On No-Scale Supergravity
本文提出了一类解释宇宙中原初黑洞和引力波产生的模型。这些模型是基于无标度理论。通过破坏SU(2,1)/SU(2)$\times$ U(1)对称性,我们固定了两个手征场中的一个,并导出了能够产生PBH和GW的有效标量势。在文献中我们知道,无标度模型有一个重要的统一,它导致了基于陪集SU(2,1)/SU(2)$\times$ U(1)的Starobinsky有效标量势。我们使用这种统一,以进一步解释的PBH和GW的产生。具体地说,我们修改了著名的超势,减少到Starobinsky的有效标量势。因此,我们得到的标量势,一方面,解释的生产PBH和GWs,另一方面,他们保存的转换法律,从陪集SU(2,1)/SU(2)$\times$ U(1)的参数化,以及产生此陪集的模型之间的统一。在此基础上,我们数值计算了具有有效标量势的标量功率谱。此外,我们还通过比较Press-Schechter方法和峰值理论两种方法来估算多光子碳氢化合物的丰度,同时着重解释宇宙中的暗物质。通过使用由此产生的标量功率谱,我们评估的GW的量。所有模型都符合普朗克约束。
2021-11-28 astro-ph.CO hep-th
Primordial black holes
该研究综述暗物质由原初黑洞构成的可能性,重点分析最常研究且可能产生原初黑洞的暴胀动力学机制。
2025-02-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Spin of Primordial Black Holes
原始黑洞是由原始涨落$ζ$中的罕见峰值形成的,在$ζ_{\rm rms}$中是零阶非旋转的。我们发现,在$ζ_{\rm rms}$的自旋也消失在一阶,建议的无量纲自旋参数$a_{\rm rms} \sim ζ_{\rm rms}^2$。我们确定一个二次贡献的自旋计算(并外推到形成时间)的扭矩黑洞由于环境声波。对于一个合理密度的原始黑洞,这意味着一个百分比水平的自旋参数。
2020-05-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Heavy primordial black holes from strongly clustered light black holes
本文提出轻原始黑洞在形成时强聚集可合并产生重黑洞,无需高效吸积,为超大质量黑洞起源提供新机制。
2023-04-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Effects of the surrounding primordial black holes on the merger rate of primordial black hole binaries
我们发展了一个分析的形式主义计算合并率的原始黑洞双星与一般的质量函数,考虑由周围的原始黑洞和线性密度扰动的扭矩。我们发现$α=-(m_{i}+m_{j})^2\partial^{2} \ln {\mathcal R}(m_{i},m_{j})/\partial m_{i} \partial m_{j}=36/37$与质量函数无关。此外,考虑到周围原初黑洞对最近原初黑洞的转矩,原初黑洞双星的合并率密度之比与双星的质量无关.
2019-03-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial Black Holes from Inflaton Fragmentation into Oscillons
我们表明,到长寿的空间局域的强子配置的暴胀子的碎片可以导致大量的生产黑洞。在单场暴胀模型中,可以形成月球下质量的原始黑洞,它们可以解释所有的暗物质。我们还探讨了太阳质量的原始黑洞,特别是相关的引力波天文学,从相同的机制产生的可能性。
2018-10-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Clustering of primordial black holes with non-Gaussian initial fluctuations
我们制定的两点关联函数的原始黑洞(PBH)在其形成时间,经常被用于晕聚类的背景下的功能集成方法的基础上。我们发现,PBH集群的超哈勃尺度上,永远不会被诱导的情况下,初始的原始起伏是高斯,而它可以增强所谓的本地型三谱(四点关联函数)的原始曲率扰动。
2019-10-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
How well do we know the primordial black hole abundance? The crucial role of nonlinearities when approaching the horizon
本文研究了计算原初黑洞丰度时非线性修正的关键作用,指出当前标准技术存在不确定性,原初黑洞丰度可能远低于常规预期,从而缓解了脉冲星计时阵列数据因黑洞过量产生而被排除的矛盾。
2023-09-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial Black Holes and a Large Hidden Sector
在本文中,我们指出,如果存在一个大的隐藏的粒子扇区,它只与标准模型的粒子发生引力相互作用,那么原始黑洞的寿命可能比通常假设的要短得多。对这些黑洞之一爆炸的观测将严重限制引力变强的能量尺度。
2010-11-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Merger Rate Distribution of Primordial-Black-Hole Binaries
本文考虑所有原初黑洞及线性密度扰动的力矩,计算了一般质量函数下原初黑洞双星的并合率分布,并指出一维和二维分布对重构质量函数至关重要。
2018-07-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial black hole formation from an axion-like curvaton model
我们认为冷暗物质的存在可以用原初黑洞来解释,我们证明了大量的原初黑洞可以在类轴子曲率模型中形成,在其中,高度蓝色-我们得到了原始曲率扰动的倾斜功率谱,发现产生的质量为$\sim 10^{20} -10^{38} \mathrm{g}$的黑洞解释了现在的冷暗物质,我们还讨论了形成冷暗物质的可能性质量为$\sim 10^5 M_{\odot}$的原始黑洞是超大质量黑洞的种子。
2013-03-21 astro-ph.CO hep-ph
Constraining the Initial Primordial Black Hole Clustering with CMB-distortion
原始黑洞的合并速率取决于它们的初始聚集。在缺乏与短尺度和大尺度相关的原初非高斯性的情况下,原初黑洞在其形成时呈泊松分布。然而,局域型的原初非高斯性可能与大尺度上的原初黑洞相关。我们表明,未来的实验寻找CMB $μ$ -失真将测试的假设初始原生黑洞集群引起的本地非高斯性,而现有的限制已经表明,显着的非高斯性是必要的诱导原生黑洞集群。
2021-09-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Reconstruction of Primordial Power Spectrum of curvature perturbation from the merger rate of Primordial Black Hole Binaries
小尺度上的原初曲率扰动的性质还不清楚,而大尺度上的原初曲率扰动的性质已经通过对宇宙微波背景各向异性和大尺度结构的观测得到了很好的探索。本文提出了一种通过二元太初黑洞的合并率来重建小尺度上太初曲率扰动的方法,这种合并率可以由小尺度上的太初曲率大扰动来形成.
2021-02-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Strong constraints on clustered primordial black holes as dark matter
暗物质以原始黑洞形式存在的想法最近又死灰复燃,这是由LIGO探测到的来自双黑洞合并的引力波引发的。在这种情况下,有人认为,一个大的原始黑洞的初始集群可以帮助减轻这种情况下的强大约束。在这项工作中,我们表明,相反,与大的初始集群的问题是加剧和约束的原始黑洞暗物质变得压倒性的强大。
2019-03-02 astro-ph.CO hep-ph
On the Primordial Black Hole Mass Function for Broad Spectra
本文详细讨论了曲率扰动功率谱较宽的情况下原初黑洞的质量函数。对于一个广泛的和平坦的频谱的情况下,我们认为,这样的质量函数是在最小的原始黑质量,可以形成,并拥有一个尾巴像$M^{-3/2}$,其中$M$是原始黑洞的质量衰减达到峰值。
2020-01-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraining the impact of standard model phase transitions on primordial black holes
本文研究了早期宇宙标准模型相变对原初黑洞形成的影响,指出状态方程减弱会指数级增强形成率,但利用标准模型增强激发原初黑洞种群面临挑战,且电弱相变无法显著影响总丰度。
2025-01-23 astro-ph.CO hep-ph
Revisiting formation of primordial black holes in a supercooled first-order phase transition
本研究重新分析过冷一阶相变中的原初黑洞形成,指出单纯假真空斑块过密度不足以成洞,但泡壁梯度能可促使斑块演化为黑洞。
2024-03-04 astro-ph.CO hep-ph
Sharp turns in axion monodromy: primordial black holes and gravitational waves
本文提出在超引力轴子单值性暴胀中通过瞬态破坏慢滚实现多次急转弯的机制,该机制增强标量功率谱产生原初黑洞并诱发可探测的引力波,但大尺度振荡与Planck数据的兼容性仍待研究。
2023-04-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
The Clustering Evolution of Primordial Black Holes
原始黑洞可能构成宇宙中暗物质的重要组成部分,并负责LIGO/Virgo合作观察到的黑洞合并的引力波信号。原始黑洞的空间聚集可能会影响它们的合并率,并对它们的质量和丰度的约束产生重大影响。我们提供了一些原始的黑洞空间集群演化的分析处理,比较我们的结果与一些现有的N体数值模拟和讨论的影响黑洞合并率。如果原始黑洞对暗物质的一小部分有贡献,那么原始黑洞聚集就不相关了。另一方面,对于一个大的贡献的暗物质,我们认为,集群可能会增加后期的宇宙合并率与LIGO/室女座探测率兼容的水平。对于形成于原始时期的黑洞双星的早期宇宙合并率,成团可以克服LIGO/Virgo约束,但不能回避它们。
2020-09-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial Black Holes from Broad Spectra: Abundance and Clustering
在早期宇宙中形成原始黑洞的一个常见机制是在小尺度上增强暴胀过程中产生的标量扰动。如果这些波动有足够大的振幅,它们可能会在重返视界时坍缩成原始的黑洞。这样的原始黑洞可能包含了所有的暗物质。我们提供了一些考虑的形成和集群的原始黑洞时,标量扰动的特点是由一个广泛的频谱。利用偏移集方法和最优统计量,我们证明了小质量的原始黑洞被大质量的原始黑洞吸收的云中云现象基本上是不存在的。这是因为原始黑洞的形成是极其罕见的事件。我们还表明,从质量分布的角度来看,宽谱和窄谱给出了类似的结果,在这个意义上说,质量分布是向一个单一的质量倾斜。此外,我们认为,原始的黑洞从宽谱不集群的形成,其分布是占主导地位的泊松。
2019-06-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Reconstruction of Power Spectrum of Primordial Curvature Perturbations on small scales from Primordial Black Hole Binaries scenario of LIGO/VIRGO detection
原初黑洞(PBH)作为LIGO/Virgo探测到的二元黑洞(BBH)合并事件的候选边界,为研究小尺度上的原初曲率扰动提供了一个有用的工具。利用GWTC-1到GWTC-3星表,在暴胀时期PBH起源于小尺度上大的原始曲率扰动的假设下,我们首次重建了小尺度上原始曲率扰动的功率谱。发现原始功率谱的振幅在尺度$\mathcal{O}(1)$ pc上增大到$\mathcal{O}(10^{-2})$。这可能意味着PBH作为BBH可能合并候选者的有效性。
2023-03-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Mini-review on the production of Primordial Black Holes from First-Order Phase Transitions in the Early Universe
Indian Institute of Science Education and Research Berhampur(印度科学教育与研究学院贝尔哈姆普尔分校);Zewail City of Science and Technology(泽维尔科学与技术城)
本文综述了早期宇宙中一阶相变产生原初黑洞的机制,讨论了不同模型下的形成过程及与原初黑洞性质的关系。
2025-12-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial Black Holes in Matter-Dominated Eras: the Role of Accretion
我们认为,在物质主导的时代,像一个很可能遵循通货膨胀的结束,二次陨石坑和吸积到一个最初的过密扰动的作用。我们表明,原始黑洞可能通过后塌缩吸积,即吸积到一个初始的超密度的崩溃还没有引起一个原始的黑洞。吸积也可能是导致原始黑洞质量以数量级增长的原因,直到物质主导时代的结束。
2022-06-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Accretion, Primordial Black Holes and Standard Cosmology
原始黑洞由于霍金辐射而蒸发。我们发现,当考虑辐射吸积时,原初黑洞的蒸发时间增加,因此,依赖于吸积效率,现今存在越来越多的原初黑洞,这加强了原初黑洞是暗物质的合适候选者的观点。
2011-03-01 astro-ph.CO gr-qc
Constraints on Primordial Black Holes: the Importance of Accretion
我们认为,在宇宙中的原始黑洞的形式考虑到吸积的关键作用,可能会改变他们的质量和质量函数的分数的暗物质的约束。我们表明,吸积可能会大大削弱在本时代的原始黑洞的质量大于几个太阳质量的约束。
2020-08-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Spin Distribution of Primordial Black Holes
基于最近对旋转辐射流体引力坍缩临界现象的研究,我们估计了原初黑洞的自旋分布。我们发现原始黑洞大多是缓慢旋转的。
2017-06-26 astro-ph.CO gr-qc
Did NANOGrav see a signal from primordial black hole formation?
我们表明,最近的NANOGrav结果可以解释为一个随机的引力波信号与形成的原始黑洞从高振幅曲率扰动。引力波频谱的振幅和功率与超大质量黑洞的原始种子的形成相吻合。
2021-03-26 astro-ph.CO
Note on nonstationarity and accretion of Primordial Black Holes in Brans-Dicke theory
在Brans-Dicke理论中,考虑了原初黑洞形成过程中的非平稳性和辐射吸积,讨论了原初黑洞的演化。具体来说,我们专注于如何$η$,黑洞的视界质量的分数包括捕获非平稳性,影响这些原始黑洞的寿命。我们的计算表明,原初黑洞动力学是由积$fη$控制的,其中$f$是吸积效率.我们还估计了$η$通过$fη$对由$γ$射线背景极限得到的原始黑洞初始质量分数约束的影响。
2010-12-23 astro-ph.CO gr-qc
Constraints on primordial curvature spectrum from primordial black holes and scalar-induced gravitational waves
原初黑洞和标量诱导引力波的观测数据可以在小尺度上约束原初曲率扰动。我们用一个破幂律形式来参数化原初曲率扰动,发现它与许多能产生原初黑洞的暴胀模型是一致的,如非最小导数耦合暴胀、标量-张量暴胀、Gauss-Bonnet暴胀和K/G暴胀.利用峰值理论计算了原初暗物质中原初黑洞的比例,得到了原初黑洞对破缺幂律形式的原初曲率功率谱的约束.实空间的礼帽和高斯窗函数被认为是。高斯窗函数对原曲率扰动幅度的约束比实空间礼帽窗函数的约束大3倍左右。给出了NANOGrav 12.5yrs数据集原始曲率扰动的约束条件,其中NANOGrav信号被假定为标量诱导的引力波,并且仅使用前5个频率点。
2023-01-29 astro-ph.CO gr-qc
Evolution of Primordial Black Holes in Loop Quantum Gravity
本文在圈量子引力的背景下研究了原初黑洞的演化。首先计算了不同宇宙时代宇宙的尺度因子和能量密度,然后以此为输入研究了原始黑洞的演化。我们的估计表明,在圈量子引力中,辐射吸积并不影响原初黑洞的演化,尽管与爱因斯坦理论或标量张量理论相比,在早期宇宙中可能形成更多的原初黑洞。
2011-11-24 astro-ph.CO gr-qc
Primordial Black Holes With Multi-Modal Mass Spectra
提出并研究了一种产生多尖峰的原初黑洞质谱的机制。这种机制依赖于非Bunch-Davies真空的选择,这导致了暴胀功率谱的振荡特征。这反过来又会在原始黑洞质量函数中产生振荡,并具有指数增强的尖峰。这种“多模态”效应在大多数研究得很好的原始黑洞形成模型中得到了证明。
2019-05-29 astro-ph.CO gr-qc
Extreme Primordial Black Holes
我们提出了一种计算最大质量的原始黑洞(PBH)的概率分布的观测体积内的形式主义。我们展示了目前观测上界的比例PBH在暗物质转化为原始黑洞的极端质量的约束。我们证明了我们的形式主义通过一个案例研究的力量,并认为我们的形式主义可以用来产生的PBH形成理论的范围广泛的极值分布。
2021-05-04 astro-ph.CO
Production of high stellar-mass primordial black holes in trapped inflation
已经提出了陷阱通货膨胀,以提供具有陡峭潜力的成功通货膨胀。我们讨论了在陷陷胀情形下原初黑洞的形成。我们表明,原始的黑洞是自然产生的暴胀过程中,陡峭的捕获潜力。特别是,我们已经给出了一个配方的暴胀子潜在的粒子生产可以引起大的非高斯曲率扰动,导致形成高恒星质量的原始黑洞。这些原始黑洞可能是LIGO探测器通过双黑洞合并观测到的暗物质。最后,我们给出了在轴子单值暴胀中实现暴胀子势的尝试,并讨论了粒子产生所产生的引力波。
2017-01-24 astro-ph.CO
On Ellipsoidal Collapse and Primordial Black-Hole Formation
我们重新研究引力椭球坍缩,特别关注它对原始黑洞形成的影响。对于一个通用模型,我们证明了所产生的原始黑洞的丰度和能量密度将显着降低时,考虑到非球形的超密度。
2016-05-10 astro-ph.CO gr-qc
Primordial Rotating Black Holes
原始黑洞形成于早期的后膨胀时期,在预热过程中物质占主导地位,利用已知的物理学结合关于量子引力作用的合理推测,为暗物质的来源提供了一条新的途径。这里考虑两种情况:普朗克尺度遗迹的幸存和形成小行星尺度质量的原始黑洞的早期宇宙吸积情景。
2020-03-26 astro-ph.CO gr-qc
Constraints on the primordial curvature power spectrum from primordial black holes
大振幅的密度扰动可能在宇宙辐射主导的时期坍塌,形成原始的黑洞(PBH)。多溴联苯的丰度受到蒸发或重力作用的限制。由于原始扰动和PBH的形成之间的联系,对现今PBH丰度的限制可以转化为对原始曲率功率谱的限制。我们引入了几个新的观测和预测的约束的振幅的原始功率谱,并纳入我们的分析中的不确定性的临界密度的崩溃和考虑的椭球崩溃。我们的研究结果提供了最严格的限制PBH上的原始曲率功率谱小尺度。
2019-04-24 astro-ph.CO
Constraints on primordial curvature perturbations from primordial black hole dark matter and secondary gravitational waves
原初黑洞和次级引力波可以用来探测早期的小尺度物理。对于视界再入后产生的次级引力波,我们导出了源的时间积分的解析公式,得到了诱导引力波能量密度随时间变化的解析性质。通过对原初曲率扰动的功率谱提出分段幂律参数化,利用原初黑洞暗物质的观测约束,得到了功率谱的上界,并讨论了未来天基引力波天线对模型的检验.
2019-12-10 astro-ph.CO gr-qc
Primordial Black holes and Modification of Zeldovich-Novikov Mechanism
大量对黑洞的天文观测表明,几乎所有观测到的黑洞都可能是原始起源的。描述了原始黑洞形成的修正机制。LIGO/Virgo观测到的合并双星黑洞的引力波有力地证实了这种机制预测的平均质量为$\sim 10 M_\odot$左右的普遍对数正态质谱。
2020-11-29 astro-ph.CO gr-qc
CMB constraints on primordial black hole dark matter
我们重新审视宇宙微波背景辐射(CMB)对原始黑洞暗物质的约束。来自COBE/FIRAS的光谱失真限制不施加相关约束。Planck CMB各向异性功率谱表明具有$m_{BH}\gtrsim 5~M_{\odot}$的原初黑洞是不受欢迎的。然而,由于对黑洞吸积过程的处理,这容易受到相当大的不确定性的影响。这些约束条件弱于那些在早期文献中引用的相同的观测量。
2017-04-15 astro-ph.CO
Astrophysical constraints on primordial black holes in Brans-Dicke theory
我们考虑Brans-Dicke理论中原始黑洞种群的宇宙演化。来自原始黑洞的霍金辐射影响着宇宙演化过程中的各种天体物理过程。在辐射主导的时代,黑洞对辐射的吸积可能有效地赋予它们更长的寿命。我们提出了一个详细的研究,这如何影响各种标准的天体物理约束来自原始黑洞的蒸发。我们分析的约束,从目前的宇宙密度,目前的光子谱,宇宙微波背景频谱的失真,也从核合成后影响轻元素丰度的过程。我们发现,初始原始黑洞质量分数的约束收紧吸积效率的增加。
2010-09-03 astro-ph.CO gr-qc
Implications of GWTC-3 on primordial black holes from vacuum bubbles
本研究分析GWTC-3数据,区分天体物理与原初黑洞,发现原初黑洞主导大质量端及约30太阳质量峰值,并可能贡献过半并合事件,影响形成机制与暴胀模型。
2024-03-16 astro-ph.CO gr-qc
Primordial black holes as a novel probe of primordial gravitational waves
提出了一种利用原初黑洞探测原初引力波的新方法。当远小于宇宙微波背景尺度的同动尺度上的原始张量扰动的振幅很大时,它实质上会引起由二阶效应引起的标量扰动。如果由此产生的标量扰动的幅度变得太大,那么PBH被过度生产到与限制其丰度的各种现有观测不一致的水平。这导致了超视界尺度上初始张量扰动振幅的上界。这些上限PBH与其他现有的界限进行比较。
2016-05-15 astro-ph.CO gr-qc
On Stochastic Effects and Primordial Black-Hole Formation
研究了大量子涨落对平台区暴胀相原初黑洞形成的影响。利用随机暴胀技术,结合复制场论和Feynman-Jensen变分方法,非微扰地证明了原始黑洞的丰度比经典计算放大了几个数量级.
2019-11-06 astro-ph.CO gr-qc
Limits on Primordial Black Holes from M87
太阳质量范围内的原始黑洞可能是暗物质的重要组成部分。我们展示了如何一个参数有关的偏转光的密度尖峰可能存在的M87超大质量黑洞周围的黑洞,结合高分辨率的观测EHT合作,可以导致一个强烈的限制在天体物理相关的质量范围内的原始黑洞质量分数。结果取决于暗物质尖峰假设的模型,并建议进一步了解这种尖峰以及进一步的高分辨率观测超大质量黑洞的兴趣。
2022-02-11 astro-ph.CO gr-qc