摘要
原初黑洞对宇宙学、天文学和基础物理学的研究都具有重要价值，所以近年来原初黑洞引起了人们广泛的关注。首先，原初黑洞作为一类形成于早期宇宙的黑洞，其中蕴含着很多早期宇宙的信息；其次，在解释那些无法在标准天体物理过程中形成的黑洞的起源时，原初黑洞是一个很好的候选者；最后，原初黑洞还可以作为暗物质的候选者。目前关于原初黑洞在暗物质中的占比仍然存在一个很宽的窗口，月球激光测距实验精度的不断提高为填补这个窗口提供了一定的条件。 本文提出了一种通过直接观测地月双星系统来探测月下质量原初黑洞的新方法。此方法是在假设穿越太阳系的原初黑洞质量小于月球质量，并且原初黑洞与地月双星系统距离很远(远大于一个天文单位)的条件下，把原初黑洞对地月双星系统的作用力视为摄动项。在这种摄动处理下，本文提出了一个框架用于计算一般双星系统的轨道，例如地月双星系统；计算了在原初黑洞摄动力的影响下，地月双星系统的轨道根数随时间的演化以及地月距离变化量随时间的演化；此外，本文还定量研究了在不同初始条件下，地月距离变化量随时间演化的数值结果以及其对初始条件中参数 (i,Ω,ω ,m2 , b)的依赖关系。数值结果表明，地月之间的距离对系统的初始值是敏感的，并且在大多数情况下，原初黑洞与地月系统长时间相互作用会对月球椭圆轨道的长期演化产生影响，并且这些影响会随着时间的推移而累积，最终导致月球轨道的偏离可被观测到，继而可推断原初黑洞的性质。
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