Electroweak Primordial Magnetic Blackhole: Cosmic Production and Physical Implication
本文研究与引力耦合的电弱单极子形成质量下限为 $M_P \sqrt α$ 的 Reissner-Nordstrom 型原初磁性黑洞，指出其新产生机制及作为暗物质、星系和恒星种子的宇宙学意义。
2024-12-05 hep-ph hep-th
QCD and electroweak phase transitions with hidden scale invariance: implications for primordial black holes, quark-lepton nuggets and gravitational waves
Sydney Consortium for Particle Physics and Cosmology（悉尼粒子物理与宇宙学联盟）；School of Physics, The University of Sydney（悉尼大学物理学院）
研究基于标准模型的最小非线性尺度不变性框架，探讨其对宇宙学的影响，揭示电磁相变及原初黑洞、引力波和多夸克-轻子 nuggets 的生成机制。
2026-03-19 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Can primordial magnetic fields seeded by electroweak strings cause an alignment of quasar axes on cosmological scales?
在早期宇宙的电弱相变中形成的非拓扑电弱弦的衰变可能在今天的宇宙中留下可观察到的印记。这样的弦可以自然地产生原始的磁场。于是原星系倾向于形成其旋转轴与外部磁场平行的星系，而且，外部磁场产生的扭矩迫使星系轴与磁场对齐，即使这两个轴最初并不对齐。这可以解释类星体偏振矢量的排列（观察到的，但尚未解释）。我们证明了两个环状电弱弦所留下的磁场的形状可以解释类星体极化矢量的非平凡排列，并对未来的观测做出预测。
2010-08-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing multi-step electroweak phase transition with multi-peaked primordial gravitational waves spectra
原始引力波的多峰光谱被认为是早期宇宙中连续相变动力学的唯象相关信息源。特别是，这些特征可以追溯到早期宇宙中发生在多个步骤中的一阶电弱相变的特定模式。这种现象在标准模型的多标量扩展中显得相当普遍。在希格斯扇区的一个特别简单的扩展中，我们已经确定并研究了连续的长期和短期持续过渡的出现，以及它们在原始引力波谱中产生多峰结构的基本作用。我们讨论了潜在的探测这些签名拟议的引力波干涉仪。
2020-04-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ex
On Constraining Electroweak-Baryogenesis with Inhomogeneous Primordial Nucleosynthesis
原始核合成的计算表明，能够提供限制电弱重子生成产生一个高度不均匀的重子-光子比的分布。这样的重子生成情景会过量产生4 He和/或7 Li，只要对称性破缺相的有核泡的分数f<3* 10 e-6（100 GeV/T）^3，贡献视界体积内重子数的比例大于10%，就可以排除这种情形。
1994-07-12 astro-ph hep-ph
Impact of Primordial Magnetic Fields on the First-Order Electroweak Phase Transition
该研究数值探讨了原初磁场对早期宇宙一阶电弱相变的影响，发现磁场会减慢相变过程、诱导Higgs凝聚涡旋结构，并显著增强sphaleron速率以验证重子不对称性的生成。
2025-08-10 astro-ph.CO hep-lat hep-ph
Baryogenesis from Exploding Primordial Black Holes
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；Vrije Universiteit Brussel（布鲁塞尔自由大学）；Universitat de Barcelona（巴塞罗那大学）；CERN（欧洲核子研究中心）；Universität Zürich（苏黎世大学）
研究通过原初黑洞爆炸产生的高能霍金辐射驱动超相对论激波，产生重子不对称性，引入CP破坏算子实现最小参数依赖性。
2026-03-30 astro-ph.CO hep-ph
Super-critical primordial black hole formation via delayed first-order electroweak phase transition
本文通过求解气泡壁动力学方程，数值证实延迟的一阶电弱相变可形成超临界原初黑洞，并提出基于特征时间尺度的形成判据，更新了可被观测约束的新物理模型参数区域。
2025-01-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Electroweak baryogenesis by primordial black holes in Brans-Dicke modified gravity
在Brans-Dicke修正引力的宇宙学框架下提出了一个成功的重子生成机制。小质量的原始黑洞产生于Brans-Dicke场支配时代的末期。霍金辐射将每个黑洞周围的球形区域重新加热到高温，并在那里恢复电弱对称性。在对称真空区和发生电弱重子生成的非对称区之间形成了畴壁。不需要一阶相变。在Brans-Dicke宇宙学中，黑洞吸积可以强到足以导致黑洞支配，从而延长黑洞的寿命，从而延长重子生成。整个方案的分析，最后，结果在观察到的重子数，可以实现的CP破坏角，这是观测公认的双希格斯模型预测。我们提出的方案的优点是，自然提供了黑洞统治和更有效的重子生成较小的CP违反角相比，在FRW宇宙学背景中应用相同的机制。
2021-02-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Multi-peaked signatures of primordial gravitational waves from multi-step electroweak phase transition
早期宇宙中的一阶电弱相变可以分多个步骤发生，导致原始引力波（GW）谱中特定的多峰特征。我们认为，这些签名是通用的现象，在多标量扩展的标准模型。在一个简单的例子中，这样一个扩展，我们已经研究了出现的重复和嵌套的真空泡配置和它们的作用，在GW频谱中的多个峰的形成。对下一代干涉仪可能探测这些特征的条件进行了研究。
2019-10-24 gr-qc hep-ph hep-th
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
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
Simple Cosmological Solution to the Higgs Instability Problem in the Chaotic Inflation and Formation of Primordial Black Holes
我们重新审视了混沌暴胀和亚稳电弱真空之间的相容性，混沌暴胀为初始条件问题提供了一个自然的解决方案，亚稳电弱真空是由LHC的结果和当前对顶夸克和希格斯玻色子玻色子的质量测量所提出的。众所周知，混沌暴胀对电弱真空的稳定性构成威胁，因为它在暴胀或预热过程中容易产生大的希格斯起伏，并引发灾难性的真空衰变。在本文中，我们提出了一个简单的宇宙学解决方案，其中真空是稳定的混沌膨胀，预热和之后。这个简单的解自然地预言了原始黑洞的形成。我们发现有趣的参数区域，目前的暗物质密度是由他们提供的。此外，热leptogenesis可以容纳在我们的场景。
2016-11-19 astro-ph.CO 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
Pitfalls of a power-law parameterization of the primordial power spectrum for Primordial Black Hole formation
原初黑洞（PBH）可以在辐射主导的早期宇宙中形成，来自于暴胀产生的大密度扰动的坍缩。原始功率谱的幂律参数化常被用来从宇宙学尺度外推，其中扰动的幅度可以通过宇宙微波背景和大尺度结构观测很好地测量，直到PBH可能形成的小尺度。我们发现，这通常会导致在小尺度上的波动的幅度大的错误，因此非常不准确的计算形成的PBH的丰度。
2018-06-27 astro-ph.CO hep-ph
Primordial seeds of supermassive black holes
超大质量黑洞存在于星系的中心，包括银河系，但没有令人信服的理论来解释它们的形成。此外，对类星体的观测表明，超大质量黑洞已经存在于一些非常高的红移，这表明它们的原始起源的可能性。在一类动机良好的模型中，暴胀期可以包含两个或多个由不同标量场控制的暴胀期。这种暴胀时期之间的过渡可以增强某些特定尺度上的密度扰动谱，这可能导致形成原始黑洞，其质量范围非常窄，大约为10^5个太阳质量。这些原始黑洞可能为观测到的超大质量黑洞提供了必要的种子。
2012-03-29 astro-ph.CO hep-ph
Inflationary theory and pulsar timing investigations of primordial black holes and gravitational waves
LIGO测量到的引力波在这里被假定来自合并的原始黑洞。我们要问的是，这些原始黑洞是如何通过暴胀模型产生的，同时又不与当前的实验相冲突。在工作的方法，我们调查的机会，通过实验探测脉冲星定时阵列的引力波证实。我们提供了已经被排除的理论，即将被探索的理论，以及在可预见的未来不会被测试的理论的例子。最强约束的模型是那些具有相对较宽的原始功率谱的模型。
2017-04-10 astro-ph.CO hep-ph
Anisotropic gravitational waves induced by hypermagnetic fields during the electroweak phase transition epoch
本文研究了在早期宇宙电弱相变过程中，随机分布和取向的弱超磁场诱导的引力波的各向异性。本研究的理论框架是标准模型加一个实单重标量场，它能产生所需的强一级电弱相变。然后研究了超磁场如何转化为磁场，计算了开启磁场时对称相和破缺相的能量差的偏离，发现超磁场的存在可以增强欧氏作用，从而降低核化温度，导致过冷等离子体的产生。指出超磁场可以增强一级电弱相变的引力波产生，而原初超磁场的不均匀性会导致引力波的各向异性。通过考察三种激发良好的超磁场分布，计算了相应的随机引力波背景角功率谱，发现它们可以显著大于Sachs-Wolfe效应和积分Sachs-Wolfe效应的贡献.结果表明，引力波的各向异性可以为研究电弱相变时期的原初超磁场提供一种新的途径。
2022-11-23 astro-ph.CO hep-ph
Signals of merging supermassive primordial black holes in pulsar timing arrays
本研究探讨脉冲星计时阵列观测到的引力波背景是否来自并合的原初超大质量黑洞，发现均匀分布情形受丰度约束排除，而成团分布若能规避μ畸变约束则可自洽解释观测数据。
2025-09-04 astro-ph.CO hep-ph
Composite Hybrid Inflation : Primordial Black Holes and Stochastic Gravitational Waves
Sorbonne Université（索邦大学）；CNRS（法国国家科学研究中心）；Yonsei University（延世大学）；Université Claude Bernard Lyon 1（里昂第一大学）；IP2I（伊恩·皮埃尔·加朗物理研究所）；University of Johannesburg（约翰内斯堡大学）；Korea Institute for Advanced Study（韩国高等研究院）；Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe（卡弗里宇宙物理学和数学研究所）；The University of Tokyo（东京大学）；Tongji University（同济大学）
研究复合混合膨胀中原始黑洞和随机引力波的产生，通过有效奇性拉格朗日量分析行走动力学，揭示原始黑洞和引力波的生成机制及限制条件。
2026-03-23 astro-ph.CO 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
Gravitational waves from the evolution of magnetic field after electroweak epoch
最近的研究表明，在$T\gtrsim10$ MeV的温度下，原始等离子体中螺旋磁场的演化受到电弱模型中手征量子反常现象的影响，导致了磁场的自维持存在和电子分布的手征不对称性的可能性.这可能是宇宙早期产生原始磁场的一种机制。剧烈的磁场产生可能导致引力波的产生，不管磁场本身的命运如何，引力波一直存在到今天。我们估计了初始手征不对称性的阈值，超过该阈值，产生的引力波将影响大爆炸核合成，并将在当前和未来的引力波探测实验中出现。
2014-09-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial Hypermagnetic Fields and Triangle Anomaly
电弱标度$\sim 100$ GeV以上的高温等离子体可能含有一个原始超荷磁场，其与费米子的异常耦合引起超磁能量密度向费米子数的转变。为了描述这一过程，我们将普通的磁流体动力学方程推广到反常情况。我们发现，一个不完全均匀的超磁背景诱导费米子数的波动，这可以表示在一个通用的超磁场配置。我们认为，根据我们的估计（电子汤川耦合，电弱相变的强度）和超磁能谱的各种粒子物理参数，可以产生相当大的物质-反物质的波动等离子体。这些涨落可能会修改标准大爆炸核合成（BBN）的预测。我们推导出的磁场的约束条件的要求，均匀的BBN不改变。本文分析了原初磁场对电弱相变的影响，指出某些特定的磁场位形可以在电弱尺度下转换成重子净数。
1997-10-03 astro-ph hep-ph
Effects of the Axion Through the Higgs Portal on Primordial Gravitational Waves During the Electroweak Breaking
本文研究电弱破缺后轴子通过希格斯门户产生的短时动能主导时期对原初引力波能谱的影响，发现能谱主要取决于这些短时动能主导时期发生的次数。
2023-03-26 astro-ph.CO gr-qc 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
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
Strongly first order electroweak phase transition induced by primordial hypermagnetic fields
我们考虑了超磁场的存在对电弱相变的影响。破碎相气泡内Z分量的屏蔽延迟了相变，并使其更强的一级相变。我们证明，如果在EW相变时存在一个B_Y \gsim 0.3 T^2，那么在100 GeV以下的m_H中，可以避开sphaleron约束，从而在最小标准模型中恢复了重子生成的可能性（只要能获得足够的CP破坏）。我们估计，m_H \gsim 100 GeV的希格斯凝聚体的行为像一个II型超导体的Z-涡穿透气泡。同时，对于如此高的Higgs质量，强一级相变所需的最小B_Y场足够大，使得W场不稳定，形成一种凝聚，从而改变了对称性破缺的简单图象。
1998-08-28 astro-ph hep-ph hep-th
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
Eogenesis via the High-scale Electroweak Symmetry Restoration
提出无需显式 B-L 破缺的电子辅助重子产生机制 Eogenesis，利用高标度电弱对称性恢复与手征电子原初不对称，经输运方程生成重子和电子不对称。
2024-12-05 astro-ph.CO hep-ph 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
Baryogenesis from Primordial CP Violation
提出一种新机制，利用三希格斯双态模型中标量在CP破坏暴胀中产生的不对称性，经电弱瞬子转化为重子不对称性。
2024-12-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Non-Abelian bootstrap of primordial magnetism
我们指出，在电弱相变中，非阿贝尔自举可以产生一个原初磁场，这个磁场是由W的电流产生的，而W的电流又被磁场从真空中提取出来.这种磁场在电弱相变时作为涡旋凝聚体产生。由于磁流体动力学的动力学演化，它变得弦状。
2017-01-25 astro-ph.HE hep-ph hep-th
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
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
Dark Spiky Primordial Black Holes
本文针对邻近X射线双星中观测到的暗物质密度尖峰迹象，提出这些轻黑洞可能源于原初黑洞，因其天然形成超高密度暗物质微型尖峰，从而解释恒星坍缩黑洞无法形成尖峰的矛盾。
2025-01-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Electroweak baryogenesis and primordial hypermagnetic fields
宇宙的物质-反物质不对称性的起源仍然是现代宇宙学尚未回答的突出问题之一，也是少数几个需要比标准模型（SM）中包含的更多自由度的问题之一。一个吸引人的重子数产生的方案是电弱相变，发生在宇宙的温度约为100 GeV。虽然在SM的最小版本中，并且没有考虑SM粒子与额外自由度的相互作用，但考虑到希格斯质量的当前边界，这种情况已经被排除在外，这仍然是SM超对称扩展的开放可能性。近年来，人们也认识到大尺度磁场可能是原始起源的。一个自然的问题是，在与重子数产生有关的电弱相变中，这些场可能发挥了什么作用（如果有的话）。在电弱对称破缺之前，能够传播很远距离的磁模属于超荷的U（1）群，因此被称为超磁场。在这篇文章中，我们总结了最近的工作，旨在探索这些领域可能会在一阶电弱相变的影响。特别是，我们展示了这些领域如何诱导费米子的CP非对称散射关闭真正的真空泡成核过程中的相变。偏聚的轴向电荷是产生重子数的种子。最后，我们提到可能的研究场所，以进一步探讨大规模磁场的重子不对称性的产生的影响。
2004-04-04 astro-ph hep-ph
The Minimum Testable Abundance of Primordial Black Holes at Future Gravitational-Wave Detectors
下一代引力波实验，如爱因斯坦望远镜，宇宙探测器和LISA，将测试原始黑洞的情况。我们提供了一个预测的原始黑洞的丰度作为其质量的函数的最小可测值的非集群和集群的空间分布在形成。特别是，我们表明，这些仪器可以测试丰度，相对于暗物质，低至$10^{-10}$。
2021-06-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraining primordial black hole masses with the isotropic gamma ray background
原始黑洞可以代表$10^{17}-10^{22}\,$ g窗口中的全部或大部分暗物质。在这里，我们提出了一个扩展的PBH的质量$10^{13}-10^{18}\,$ g所产生的各向同性扩散伽马射线背景的约束。原始黑洞通过发射不超过观测背景的霍金辐射而蒸发。从Schwarzschild黑洞的单色分布推广到Kerr旋转黑洞的扩展质量函数，我们证明了对于近极值黑洞，这个质量窗口的下半部分是封闭的.
2019-07-03 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Are Primordial Black Holes Truly Fine-Tuned?
New York University, Abu Dhabi（阿布扎比纽约大学）
本文利用改进的Wilson自然性准则量化精细调节，论证通过增强小尺度原初功率产生原始黑洞的单场暴胀模型并非技术上不自然。
2026-06-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Formation of primordial black hole binaries and their merger rates
本研究综述原初黑洞双星形成及并合率理论，重点分析宇宙早期形成的高偏心率双星与其他原初黑洞的相互作用对并合率的抑制效应，及该作用催生的硬双星族群在不同原初黑洞丰度下对并合率的贡献。
2024-09-13 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Primordial Black Holes from Inflation and Quantum Diffusion
由于在小尺度上共动曲率扰动的增强，在单场暴胀模型中可以产生作为暗物质的原始黑洞。这种机制需要离开慢滚阶段进入非吸引子阶段，在此期间，暴胀子穿过平台，其速度呈指数下降。我们认为，量子扩散对原始黑洞的质量分数有显着的影响，使经典的标准预测不可信。
2018-07-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Solar Mass Primordial Black Holes in Moduli Dominated Universe
我们探讨了在早期物质支配时期，太阳质量区域周围产生原始黑洞的前景。在大爆炸核合成之前，当一个模场开始支配宇宙的能量密度时，早期的物质主导时代就出现了。在物质主导的时期，辐射压力的缺乏增强了原初密度波动的引力坍缩导致的原初黑洞的形成。特别是，我们发现，原始黑洞产生的$0.1-10~M_{\odot}$质量范围内的一个有利的选择参数的理论。然而，它们无法解释LIGO/Virgo引力波搜索探测到的所有合并事件。在这种情况下，原始黑洞形成的总暗物质丰度约为$4\%$，其中$95\%$属于LIGO/Virgo一致的质量范围。其余的暗物质可能以粒子的形式存在，这些粒子是在再加热过程中模量场衰变产生的。
2021-12-13 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Bayesian Evidence for Both Astrophysical and Primordial Black Holes: Mapping the GWTC-2 Catalog to Third-Generation Detectors
我们进行了一个层次贝叶斯分析的GWTC-2目录调查的混合情况下，合并事件解释的天体物理和原始起源的黑洞。对于天体物理的情况下，我们采用的现象学模型所使用的LIGO/处女座合作，我们包括从数据推断的不同参数之间的相关性，在原始和天体物理的情况下的自旋的作用，吸积在原始的情况下的影响。我们的最佳拟合混合模型相对于单种群天体物理模型有很强的统计证据，从而支持两个不同起源的黑洞合并种群的共存。特别是，我们的研究结果表明，天体物理合并约占原始黑洞事件数量的四倍，并预测第三代探测器，如爱因斯坦望远镜和宇宙探测器，应该检测到数百个合并从原始黑洞双星在红移$z\gtrsim30$。
2021-06-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A constraint on light primordial black holes from the interstellar medium temperature
原始黑洞是一个可行的暗物质候选者。它们通过霍金蒸发而衰变。来自霍金辐射的高能粒子与星际气体相互作用，以热和电离的形式储存能量。对于足够高的霍金温度，由黑洞产生的快速电子通过库仑相互作用以热的形式沉积了相当大一部分能量。使用矮星系狮子座T，我们放置的原始黑洞暗物质的分数的上限。对于$M < 5 \times 10^{-17} M_\odot$，我们的界限是竞争或强于其他界限。
2021-05-06 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Primordial black holes from temporally enhanced curvature perturbation
具有广义动力学相互作用的标量场根据其场值（从宇宙学常数到刚性物质）而发生变形。我们表明，这样的标量场可以引起时间上的增强的曲率扰动在原始宇宙中，导致有效生产的原始黑洞，而增强持续。如果暴胀能量标度很高，那么这些迷你黑洞在大爆炸核合成之前很久就被霍金辐射蒸发了，而宇宙的有效再加热是通过黑洞蒸发实现的。PBH的主导地位和通过其蒸发的再加热改变了原始宇宙的膨胀历史。这导致在DECIGO频带的原始张量模式的频谱的特征，打开一个有趣的可能性测试PBH再加热的情况下，通过测量原始张量模式。如果暴胀的能量标度很低，PBH的质量可能比太阳质量大得多。在这种情况下，PBH是一个有趣的候选种子超大质量黑洞居住在目前的星系。
2014-06-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Electroweak Baryogenesis by Black Holes
基于扩展标准模型的2-Higgs二重态Higgs相真空中黑洞周围的电弱畴壁的性质，我们提出了一种新的电弱重子生成方案.结果表明，在黑洞周围存在着电弱畴壁和对称区域，并且黑洞的霍金辐射可以产生非零的重子数密度.即使不假设一级电弱相变的存在，这个方案也能解释我们宇宙中重子数的起源。
1998-11-26 hep-ph
Limits on light primordial black holes from high-scale leptogenesis
本文研究了轻原初黑洞蒸发在高尺度轻子生成中对宇宙重子不对称性的影响，发现黑洞蒸发注入的熵会稀释轻子不对称性，从而对原初黑洞参数施加严格限制，并揭示了其初始丰度上限与活性中微子质量标度间的相互制约关系。
2023-07-02 hep-ph
Baryogenesis from a Primordial Lepton Asymmetry
我们研究了在弱尺度下从原初轻子不对称性产生重子不对称性。如果电弱相变是一阶的，则τ轻子从泡壁的部分反射以及由此产生的超荷输运进入对称相，产生与观测一致的重子数。
1994-01-11 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
