Einige kosmologische Konsequenzen der Verdampfung primordialer Schwarzer Löcher

Das Papier untersucht, wie die Verdampfung primordialer Schwarzer Löcher (PBHs) zur Hintergrunddichte von Photonen, Nukleonen, Neutrinos, Elektronen und Gravitonen im Universum beigetragen haben könnte. Wichtige Unsicherheiten in der Analyse werden diskutiert, ein Friedmann-Modell wird für das frühe Universum angenommen, die wichtigen Merkmale des Teilchenausstoßprozesses von Hawking (1974) werden zusammengefasst, und analytische Grenzen werden für das PBH-Massenspektrum festgelegt. Die wichtigsten Schlussfolgerungen sind: (1) Jede ausreichend spät emittierte Photon sollte seine Emissionstemperatur beibehalten, abgesehen von einem Rotverschiebungseffekt; (2) der größte Beitrag sollte von PBHs mit etwa 10^(15) g kommen, die in der gegenwärtigen Ära verdampfen; (3) Photonen, die früh genug emittiert werden, um thermalisierbar zu sein, könnten den 3-K-Bereich erzeugt haben, aber nur wenn die Dichtefluktuationen im frühen Universum eine bestimmte Form hatten und eine bestimmte Massenskala nicht überschritten; (4) PBHs von weniger als 10^(14) g sollten Nukleonen emittieren, aber solche Nukleonen könnten nicht erheblich zur Hintergrundstrahlung von kosmischen Strahlen beitragen; und (5) die Nukleonemission könnte die beobachtete Teilchen-Dichte von Baryonen in einem anfänglich baryonensymmetrischen Universum erzeugt haben, vorausgesetzt, dass mehr Baryonen als Antibaryonen bei der Verdampfung von PBHs emittiert werden.