No-go for the formation of heavy mass Primordial Black Holes in Single Field Inflation

The European Physical Journal C, 2024

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.1140/epjc/s10052-024-13218-2
Деректер сенімділігі 85 жоғары
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

Abstract We examine the possibility of Primordial Black Holes (PBHs) formation in single field models of inflation. Using the adiabatic or wave function renormalization scheme in the short range modes, we show that one-loop correction to the power spectrum is free from quadratic UV divergence. We consider a framework in which PBHs are produced during the transition from Slow Roll (SR) to Ultra Slow Roll (USR) followed by the end of inflation. We demonstrate that the renormalized power spectrum soften the contribution of the logarithmic IR divergence and severely restricts the possible mass range of produced PBHs in the said transition, namely, $$M_\textrm{PBH}\sim 10^{2}\,\textrm{g}$$ M PBH ∼ 10 2 g $$\hat{\textrm{a}}$$ a ^ la a no-go theorem. In particular, we find that the produced PBHs are short lived ( $$t^\textrm{evap}_\textrm{PBH}\sim 10^{-20}\,\textrm{s}$$ t PBH evap ∼ 10 - 20 s ) and the corresponding number of e-folds in the USR region is restricted to $$\Delta {\mathcal {N}}_\textrm{USR}\approx 2$$ Δ N USR ≈ 2 .