کیومرث کرمی

در اﯾﻦ رﺳﺎﻟﻪ، ﺗﻮﻟﯿﺪ ﺳﯿﺎهﭼﺎﻟﻪﻫﺎی اوﻟﯿﻪ و اﻣﻮاج ﮔﺮانشی اﻟﻘﺎ ﺷﺪه ﻧﺎشی از آنﻫﺎ ﺑﺮرسی ﺷﺪه اﺳﺖ. ﻣﺪل ﺗﻮرمی ﺑﺎ ﺟﻔﺖﺷﺪگی ﻏﯿﺮکمینه ﺑﯿﻦ ﻣﺸﺘﻘﺎت ﻣﯿﺪان اسکالر و ﮔﺮاﻧﺶ، ﺑﺮای ﭘﺘﺎﻧﺴﯿﻞﻫﺎی ﻣﺮﺗﺒﻪ ﭼﻬﺎر ﺑﺎ ﻣﻼﺣﻈﺎت دوره ی ﺑﺎزﮔﺮﻣﺎﯾﺶ و ﭘﺘﺎﻧﺴﯿﻞ ﻧﻤﺎﯾﯽ در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﺪه اﺳﺖ. در اﯾﻦ ﭼﺎرﭼﻮب ﺑﺎ اﻧﺘﺨﺎب یک پاراﻣﺘﺮ ﺟﻔﺘﯿﺪگی ﻣﻨﺎﺳﺐ و ﺗﻨﻈﯿﻢ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎ، ﺣﺮﮐﺖ اﯾﻨﻔﻠﯿﺘﻮن در اﺛﺮ اﺻطکاک اﻓﺰاﯾﺶ ﯾﺎﻓﺘﻪی ﮔﺮانشی ﺑﺴﯿﺎر ﮐﻨﺪ ﺷﺪه و ﺗﺤﻮل ﻣﯿﺪان وارد ﻓﺎز ﻏﻠﺘﺶ ﻓﺮا آﻫﺴﺘﻪ می ﺷﻮد. در اﯾﻦ ﻓﺎز داﻣﻨﻪی ﻃﯿﻒ ﺗﻮان اﺧﺘﻼﻻت ﺧﻤﺶ ﺗﺎ ﺣﺪ کافی ﺑﺮای ﺗﻮﻟﯿﺪ ﺳﯿﺎهﭼﺎﻟﻪﻫﺎی اوﻟﯿﻪ ﺑﺎ ﺟﺮمﻫﺎی ﻣﺘﻔﺎوت رﺷﺪ می کند. ﺑﻪ ﻣﻨﻈﻮر ﻣﺤﺎﺳﺒﻪی یک ﻗﯿﺪ ﺑﺮای تشکیل ﺳﯿﺎهﭼﺎﻟﻪﻫﺎی اوﻟﯿﻪ در دوره ی ﺗﺎﺑﺶ‐ﻏﺎﻟﺐ، ﻣﻼﺣﻈﺎت دوره ی ﺑﺎزﮔﺮﻣﺎﯾﺶ ﺑﺮای ﭘﺘﺎﻧﺴﯿﻞ ﻣﺮﺗﺒﻪ ﭼﻬﺎر در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﺪه است. تشکیل پنج ﻣﻮرد ﺳﯿﺎهﭼﺎﻟﻪ اوﻟﯿﻪ در ﻣﺤﺪودهﻫﺎی ﻣﺠﺎز ﻣﺸﺎﻫﺪاتی ﺑﺮای ﭘﺘﺎﻧﺴﯿﻞ ﻣﺮﺗﺒﻪ ﭼﻬﺎر، و ﭼﻬﺎر ﻣﻮرد ﺑﺮای ﭘﺘﺎﻧﺴﯿﻞ ﻧﻤﺎﯾﯽ در اﯾﻦ ﭼﺎرﭼﻮب ﭘﯿﺶبینی می ﺷﻮد. ﺳﻪ ﻣﻮرد از آنﻫﺎ در ﻣﺤﺪودهﻫﺎی ﺟﺮمی 10^(-12) M_⊙، 10^(-13) M_⊙، و 10^(-15) M_⊙ ﻧﺎﻣﺰدﻫﺎی ﻣﻨﺎﺳﺒﯽ ﺑﺮای ﮐﻞ ﻣﺤﺘﻮای ﻣﺎده ﺗﺎریکﮐﯿﻬﺎن می باﺷﻨﺪ ) M_⊙ﺑﻪ معنی ﺟﺮم ﺧﻮرﺷﯿﺪ اﺳﺖ.( دو ﻣﻮرد دیگر از اﯾﻦ ﺳﯿﺎهﭼﺎﻟﻪﻫﺎ ﺑﺎ ﺟﺮمﻫﺎی ﺳﺘﺎره ای از ﻣﺮﺗﺒﻪ 10M_⊙و زﻣﯿﻦﮔﻮﻧﻪ از ﻣﺮﺗﺒﻪ 10^(-6) M_⊙ﺑﺮای ﺗﻮﺟﯿﻪ روﯾﺪادﻫﺎی ﻻیگو-وﯾﺮﮔﻮ و روﯾﺪادﻫﺎی رﯾﺰهمگراﯾﯽ ﮔﺮانشی در دادهﻫﺎی اوﮔﻞ ﻣﻨﺎﺳﺐ هستند. ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﻃﯿﻒ ﭘﺎراﻣﺘﺮ چگالی ﺣﺎل ﺣﺎﺿﺮ اﻣﻮاج ﮔﺮانشی ﻣﻨﺘﺸﺮ ﺷﺪه از اﯾﻦ ﺳﯿﺎهﭼﺎﻟﻪﻫﺎی اوﻟﯿﻪ، Ω_(GW"," 0)، ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ و ﺳﺎزﮔﺎری آنﻫﺎ ﺑﺎ ﻣﺤﺪوده ی ﺣﺴﺎﺳﯿﺖ آشکارﺳﺎزﻫﺎی ﻣﺨﺘﻠﻒ اﻣﻮاج ﮔﺮانشی ﺑﺮرسیﺷﺪه اﺳﺖ. ﻧﺘﺎﯾﺞ ﻋﺪدی ﻣﺎ رﻓﺘﺎری ﺗﻮانی ﺑﺮ ﺣﺴﺐ ﻓﺮﮐﺎﻧﺲ را ﺑﺮای Ω_(GW"," 0) ﺑﻪ ﺻﻮرت Ω_GW (f)~(f/f_c )^n در ﻣﺠﺎورت ﻗﻠﻪی ﻃﯿﻒﻫﺎ ﻧﺸﺎن می دﻫﻨﺪ، ﮐﻪ در ﻣﺤﺪوده ی ﻓﺮوﺳﺮخ (f≪f_c) ﺗﻮان ﺑﻪ شکل لگاریتمی〖n=3-2/ln(f〗_c/f) می باﺷﺪ.