Black hole formation in a contracting universe
Notice bibliographique
Résumé
We study the evolution of cosmological perturbations in a contracting universe. We aim to determine under which conditions density perturbations grow to form large inhomogeneities and collapse into black holes. Our method consists in solving the cosmological perturbation equations in complete generality for a hydrodynamical fluid. We then describe the evolution of the fluctuations over the different length scales of interest and as a function of the equation of state for the fluid, and we explore two different types of initial conditions: quantum vacuum and thermal fluctuations. We also derive a general requirement for black hole collapse on sub-Hubble scales, and we use the Press-Schechter formalism to describe the black hole formation probability. For a fluid with a small sound speed (e.g., dust), we find that both quantum and thermal initial fluctuations grow in a contracting universe, and the largest inhomogeneities that first collapse into black holes are of Hubble size and the collapse occurs well before reaching the Planck scale. For a radiation-dominated fluid, we find that no black hole can form before reaching the Planck scale. In the context of matter bounce cosmology, it thus appears that only models in which a radiation-dominated era begins early in the cosmological evolution are robust against the formation of black holes. Yet, the formation of black holes might be an interesting feature for other models. We comment on a number of possible alternative early universe scenarios that could take advantage of this feature.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».