Primordiale schwarze Löcher ohne Feinabstimmung durch ein leichtes stochastisches Zuschauerfeld

Wir untersuchen einen Mechanismus zur Bildung primordiale schwarzer Löcher (PBH), der jede Abhängigkeit von spezifischen inflationären Merkmalen oder exotischer Physik vermeidet. In diesem Szenario werden die erforderlichen großen Krümmungsschwankungen, die zur Bildung von PBHs führen, nach der Inflation durch die quantenmechanischen Fluktuationen eines leichten stochastischen Zuschauerfeldes während der Inflation erzeugt, wenn dieses Feld vorübergehend die Energiedichte dominiert. Wir berechnen die Dynamik eines solchen Zuschauerfeldes während und nach der Inflation, die Verteilung induzierter Krümmungsperturbationen und ihre nicht-gaussischen Überhänge, die zur massiven Produktion von PBHs führen. Für ein plateauartiges Potential erzeugt dieses Szenario eine erweiterte PBH-Massendistrubtion mit einem Maximum auf der Sonne-Masse-Skala, wenn man die Auswirkungen der thermischen Geschichte berücksichtigt. Bemerkenswert an diesem Szenario ist die Abwesenheit von Parameterfeinabstimmung. Stattdessen ruft es eine anthropische Auswahl über alle Realisierungen der von der Feldstochastizität vorhergesagten PBH-Häufigkeiten hervor. Dieses Szenario bietet eine neuartige Perspektive für die Bildung von PBHs mit minimalen Zutaten und ohne die Notwendigkeit von Feinabstimmung. Es ist für beobachtende Tests geeignet, insbesondere mit den Gravitationswellenbeobachtungen von Verschmelzungen schwarzer Löcher und einem Hintergrund bei Nanohertzfrequenz, wie zuletzt von Pulsartiming-Arrays beobachtet.