Введение
Глава 1. Возможности рождения первичных черных дыр в моделях инфляции 23
1.1 Спектр возмущений кривизны и его вычисление 23
1.2 Примеры спектров возмущений кривизны с пиками 27
1.2.1 Двугорбый потенциал 27
1.2.2 Потенциал Коулмена-Вайнберга 32
1.2.3 "Крученый" потенциал 35
1.3 Инфляционная модель с "бегущей массой" 37
1.3.1 Описание модели 37
1.3.2 Расчет спектра скалярных возмущений 40
1.3.3 Эффекты квантовой диффузии 42
Глава 2. Спектры масс первичных черных дыр и ограничения на спектр первичных скалярных возмущений 50
2.1 Спектр масс первичных черных дыр 50
2.1.1 Общие формулы 50
2.1.2 Модели гравитационного коллапса 55
2.1.3 Временная зависимость гравитационного потенциала 59
2.1.4 Спектр мощности с максимумом 63
2.2 Спектры фотонов и нейтрино от испарения первичных черных дыр 67
2.3 Ограничения на спектр флуктуации с максимумом 72
2.4 Ограничения на модель с "бегущей массой" 75
2.5 Первичные черные дыры как темная материя 79
Глава 3. Первичные черные дыры и фон индуцированных гравитационных волн 84
3.1 Фон гравитационных волн и его возможные источники . 84
3.1.1 Генерация гравитационных волн во время инфляции 85
3.1.2 Модели прехитинга 87
3.1.3 Фазовые переходы первого рода в ранней Вселенной . 88
3.1.4 Космические струны 89
3.1.5 Сценарии "до большого взрыва" 89
3.1.6 Модели мира на бране 90
3.1.7 Испарение первичных черных дыр 90
3.2 Генерация индуцированных гравитационных волн 90
3.2.1 Связь частоты с массой горизонта 91
3.2.2 Вычисление спектра гравитационных волн 93
3.2.3 Случай (5-пика в спектре скалярных возмущений . 97
3.2.4 Расчет плотности энергии гравитационных волн . 97
3.3 Пик конечной ширины 102
3.3.1 Зависимость от ширины пика 102
3.3.2 Сравнение с возможностями эксперимента 104
3.4 Максимально возможный фон индуцированных гравитационных волн 106
3.5 Модель инфляции с "бегущей массой" 109
3.6 Обсуждение результатов 112
Глава 4. Экспериментальный поиск черных дыр на финальной стадии испарения 114
4.1 Поиск испаряющихся первичных черных дыр в окрестности Земли 114
4.2 Теоретическая неопределенность спектра фотонов от испарения черной дыры 117
4.3 Расчет энергетических и временных характеристик гамма-всплесков 124
4.3.1 Модель с прямой фрагментацией кварков 124
4.3.2 Хромосферные модели 127
4.3.3 Временные характеристики всплесков 131
4.3.4 Аппроксимационныс формулы 133
4.4 Возможности экспериментального поиска и обсуждение имеющихся результатов 134
Заключение 138
Список литературы 140
