원시 블랙홀이 헤일로 질량 함수와 구조를 어떻게 변화시키는가?

초록 우리는 대량의 원시 블랙홀(PBH)이 우주 구조 형성에 미치는 영향을 반세미분석적 접근법과 우주론적 시뮬레이션을 사용하여 조사합니다. 우리의 시뮬레이션은 10 6 M ⊙ 주위에 집중된 단색 질량 분포를 갖는 PBH를 포함하며, 이는 우주에서 암흑 물질(DM)의 10 −2에서 10 −4의 분수를 차지하며, 나머지는 충돌 없는 입자 DM입니다. 또한 PBH가 포함된 실행과 비교 분석을 위해 ΛCDM 시뮬레이션을 수행합니다. 작은 규모에서 PBH가 포함된 헤일로는 PBH가 없는 헤일로와 유사한 밀도 및 속도 분산 프로파일을 보입니다. 반면, 큰 규모에서는 PBH가 대형 헤일로의 형성을 가속화하고 '씨앗 효과'로 인해 그 중심에 위치할 수 있습니다. PBH 호스트 헤일로와 비PBH 헤일로의 상대적 분포를 분석하기 위해 최근접 이웃 통계를 적용합니다. 우리의 결과는 PBH 호스트 헤일로가 중력적 영향으로 인해 ΛCDM 케이스보다 구조 형성 과정에 상당한 영향을 미치며, 가까운 새로 형성된 미니 헤일로를 끌어들이고 포위함을 시사합니다. 만약 PBH가 DM의 ∼10 −3보다 상당히 큰 분수를 차지한다면, 거의 모든 새로 형성된 헤일로가 PBH 씨앗 헤일로에 의해 흡수될 것입니다. 따라서 우리의 시뮬레이션은 헤일로 질량 함수에서 이항 모드 특징을 예측하며, 대부분의 대형 헤일로는 그 중심에 최소한 하나의 PBH를 포함하고 나머지는 덜 대형의 비PBH 헤일로가 될 것입니다.